基于非对称液压缸的闭式电液作动器性能研究

非对称液压缸工作时具有占用空间小、出力大、可靠性高等优点,约80%的液压系统均使用非对称液压缸。由于非对称液压缸两侧的有效作用面积不等,两腔进出口流量不相等,导致负载方向发生变化时,作动器会出现速度和压力振荡,严重影响电液作动器的可靠性与稳定性等技术指标。首先,在对非对称式电液作动器产生速度和压力振荡的原因进行理论分析的基础上,开展对基于非对称液压缸的闭式电液作动器液压系统架构研究,提出新的系统架构,对作动器的四象限工作特性以及稳定性进行分析。最后,在AMEsim平台上搭建作动器模型,分析作动器在负载换向时的动态特性及稳定性。结果表明,本文提出的作动器模型具有良好的稳定性,对推进非对称式电液作动器的广泛应用具有重要意义。     

机电作动器(EMA)驱动转鳍机构的研究

减摇鳍是人为减小船舶在海浪中横摇最通用、最有效的方法,现今减摇鳍转鳍驱动机构绝大部分利用的是电液伺服作动系统。与电液伺服作动系统,甚至与电动静液作动器(EHA)相比,机电作动器(EMA)具有结构简单、可靠性强和效率高等诸多优势。以现有GJB2860-97型号转鳍作动器为背景,设计一种驱动转鳍机构的大功率机电作动器。阐述了从结构设计到建模仿真的过程,对机电作动器进行详细的集成化设计,分别利用Solidworks及ANSYS软件对机电作动器进行建模仿真,为减摇鳍转鳍驱动机构的全电改造提出了一套设计及建模仿真分析方法。     

电动消振作动器模糊控制设计研究

研究了一种新型的作动器,主要用来解决由发动机所引起的船舶甲板的振动问题,通过机械机构及控制系统来实现激振频率及振幅的在线跟踪调节,控制系统可自动识别相角差及振动幅值并自动进行调节,模糊控制器可显著地减小船舶的振动,作动器与激振器相角差控制方面首次提出了优化模糊控制算法,与传统模糊控制算法比较,模糊控制规则可根据实际测试结果进行确定,然后由程序进行分段线性优化,提高了相位角差调整的精度,实验结果表明,该作动器具有良好的特性,对于抵消来自振源的振动具有很好的效果.     

新型船用2D气动数字阀动态特性仿真分析

利用伺服螺旋机构设计的二级气动数字伺服阀(简称“2D气动数字阀”),简化了传统二级气动伺服阀的结构,但性能却有较大提高[1]。由于该阀是一种闭环机构的结构设计,所以要同时提高它的稳定性、快速性和精度等性能指标是不可能的,改变阀机构的模型结构参数和工作参数对上述性能指标的影响也是非线性、非单调的。因此,为了提高2D气动数字阀的综合性能,必须对其特性作进一步的分析和研究。针对2D气动数字阀左侧端盖是否设置阻尼腔、阻尼腔结构参数变化及阀体结构参数变化对该阀动态特性产生的影响进行仿真分析。     

基于滑模控制的作动器研究

为有效地消除船甲板由于发动机或螺旋桨不平衡矩所引起的振动,研制了一种新型作动器,其激振频率及激励力幅值均可实现在线调节,由于这种激励幅值的在线调节,使得整个系统的控制方程为非线性,为了消除控制系统参数变化和外部扰动对其跟踪性能的影响,将滑模控制引入其伺服跟踪控制,同时为了减小滑模控制器的颤抖采用了基于趋近律的位置及速度跟踪.仿真及实验结果表明滑模控制器具有较强的鲁棒性和跟踪性能,能有效地控制船甲板的振动.     

某舰炮电液伺服系统的非线性自振荡

电液伺服阀主阀芯上的摩擦力和弹簧力可以形成一种能使绝大多数一阶无差系统产生自振荡的非线性特性。本文根据某舰炮电液伺服系统的研制实践，分析了这种非线性自振荡的起因，介绍了不同校正方案的结果，提出了抑制这种非线性自振荡的方法和途径。     

某舰炮电液伺服系统的非性性自振荡

电液伺服阀主阀芯上的摩擦力和弹簧力可以形成一种能使绝大多数一阶无差系统产生自振荡的非线性特性。本文根据某舰炮电液伺服系统的研制实践，分析了这种非线性自振荡的起因，介绍了不同校正方案的结果，提出了抑制这种非线性自振荡的方法和途径。     

一种变频率流量脉动吸收方法

建立了电液一体化作动器油源系统各个主要组成部分的数学模型。在此基础上,建立了油源系统的整体数学模型。通过代入典型的电液伺服油源系统参数进行仿真,并分析了不同开度对可变节流阀—蓄能器子系统吸收不同频率流量脉动效果的影响,得出在最佳吸收效果时可变节流阀的开度与电机转速的关系,为可变节流阀—蓄能器子系统自动适应变工况提供了理论依据。     

定长冲跑控制阀稳压过程仿真研究

基于Fluent软件对液压阻拦系统的核心部件——定长冲跑控制阀进行仿真研究。建立基于动网格的内部流道的三维模型,利用Fluent软件对阀芯运动的内部流道三维模型进行数值模拟。采用弹簧光顺和局部网格重构方法结合Profile运动边界驱动机制实现网格区域运动,计算稳压阶段的进口压强,为定长冲跑控制阀设计提供依据。     

破损进水舰船非线性横摇运动的实验研究

通过设计破损舰船非线性横摇运动实验,对不同状态下的船模进行定频率变波高和定波高变频率的横摇激振试验,探讨舰船横摇运动的水动力特性随横摇频率和横摇幅角变化规律,分析Ⅱ类和Ⅲ类进水舱对破损舰船横摇运动的水动力特性的影响。运用混沌信号识别技术分析破损舰船进水后横摇运动的混沌特性,验证数值仿真的结果,预报破损舰船在规则波中的横摇运动的幅频响应和相频响应。