检索结果-内蒙古大学图书馆

机械工程学报 2018年第20期54卷 159-169页

作者：俞滨巴凯先王东坤刘雅梁李文锋孔祥东燕山大学河北省重型机械流体动力传输与控制实验室燕山大学机械工程学院先进锻压成形技术与科学教育部重点实验室(燕山大学)

液压驱动型足式机器人在运动过程中各关节液压驱动单元(Hydraulic drive unit,HDU)多采用基于液压控制内环的外环阻抗控制方法,其中液压控制内环可分为位置闭环控制和力闭环控制。当液压控制内环采用位置闭环控制时,其位置控制性能直接... 详细信息

液压驱动型足式机器人在运动过程中各关节液压驱动单元(Hydraulic drive unit,HDU)多采用基于液压控制内环的外环阻抗控制方法,其中液压控制内环可分为位置闭环控制和力闭环控制。当液压控制内环采用位置闭环控制时,其位置控制性能直接决定了外环阻抗控制性能,所以,一种针对HDU的高精度的位置控制方法具有重要研究意义。针对以上研究意义,首先对HDU位置控制系统6阶数学模型进行简化,求出位置控制系统中各部分传递函数。其次,推导位置控制输入前馈补偿控制器,该控制器中含有液压系统固有非线性和负载特性。最后,在HDU性能测试试验平台上,在多种典型输入信号以及对角小跑输入信号下,对系统的位置控制性能进行试验研究并给出定量分析。试验结果表明,在不同输入信号下,加入所提出的输入前馈补偿控制器可以大幅提高系统位置控制性能,并且该控制器具有良好的多工况适应性。以上研究成果可结合相应的针对位置控制系统的抗干扰控制策略,一起为基于位置的阻抗控制液压内环控制提供控制策略重要参考和试验基础。

关键词：液压驱动足式机器人液压驱动单元位置控制系统前馈补偿控制器

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基于调整步长牛顿法的Stewart并联机构位置正解

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光学精密工程 2018年第12期26卷 2982-2990页

作者：强红宾王力航姜雪张立杰燕山大学河北省重型机械流体动力传输与控制重点实验室河北秦皇岛066004 燕山大学先进锻压成形技术与科学教育部重点实验室河北秦皇岛066004

针对采用牛顿或拟牛顿迭代算法求解Stewart并联机构接近奇异位姿的位置正解时存在计算结果不收敛以及采用牛顿下山迭代算法求解时间较长的问题,提出了将调整步长牛顿法应用于并联机构位置正解。首先设计基于调整步长牛顿法的Stewart并... 详细信息

针对采用牛顿或拟牛顿迭代算法求解Stewart并联机构接近奇异位姿的位置正解时存在计算结果不收敛以及采用牛顿下山迭代算法求解时间较长的问题,提出了将调整步长牛顿法应用于并联机构位置正解。首先设计基于调整步长牛顿法的Stewart并联机构位置正解流程;然后,采用遗传算法以步长矩阵初值及等比参数为变量,以Stewart并联机构64种极限位姿正解所需迭代步数为目标,得到步长矩阵初值及等比参数最优值。通过数值算例,设置机构杆长绝对误差为0.01mm,对64种极限位姿进行正解,牛顿法与拟牛顿法共6种位姿正解不收敛;牛顿下山法10种位姿正解时间大于2.0ms;调整步长牛顿法正解时间均小于2.0ms。调整步长牛顿法为Stewart并联机构位置正解的实时应用提供了理论指导。

关键词：位置正解 Stewart并联机构调整步长牛顿法步长矩阵

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基于变分模态分解与支持向量数据描述结合的液压泵性能退化评估方法

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机床与液压 2019年第19期47卷 164-170页

作者：韩可姜万录雷亚飞张永顺张生中车集团南京浦镇车辆有限公司江苏南京210031 燕山大学河北省重型机械流体动力传输与控制重点实验室河北秦皇岛066004 燕山大学先进锻压成形技术与科学教育部重点实验室河北秦皇岛066004

针对液压泵性能退化过程定量评估,提出了变分模态分解(VMD)和支持向量数据描述(SVDD)相结合的综合评估方法。利用VMD方法将信号分解成一系列不同频率成分的BIMF分量,并用SVDD方法对异常点进行剔除;使用SVDD方法对正常状态样本进行训练... 详细信息

针对液压泵性能退化过程定量评估,提出了变分模态分解(VMD)和支持向量数据描述(SVDD)相结合的综合评估方法。利用VMD方法将信号分解成一系列不同频率成分的BIMF分量,并用SVDD方法对异常点进行剔除;使用SVDD方法对正常状态样本进行训练得到超球体模型,并计算各样本到球心的距离;再将各样本到球心的距离转化为隶属度,作为性能退化指标。通过对轴向柱塞泵滑靴磨损和松靴故障实验数据分析,验证了该性能退化评估方法的有效性。

关键词：变分模态分解支持向量数据描述液压泵性能退化评估

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D+A组合控制多泵源液压系统泵阀复合控制研究

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机械工程学报 2018年第20期54卷 304-311页

作者：曹晓明郭宝峰王佩姚静燕山大学机械工程学院燕山大学先进锻压成形技术与科学教育部重点实验室燕山大学河北省重型机械流体动力传输与控制实验室

针对传统大功率多泵液压阀控系统中由于泵源输出与负载流量需求不匹配,导致液压系统传动效率低下的问题,在数字泵PCM控制概念的基础上提出一种基于数字+模拟(D+A)组合控制多泵源液压系统。通过流量区域划分方法,给出该系统的构型原则,... 详细信息

针对传统大功率多泵液压阀控系统中由于泵源输出与负载流量需求不匹配,导致液压系统传动效率低下的问题,在数字泵PCM控制概念的基础上提出一种基于数字+模拟(D+A)组合控制多泵源液压系统。通过流量区域划分方法,给出该系统的构型原则,其中定量泵组排量比采用二进制编码,由1台变量泵补偿定量泵的阶跃流量差值;建立多泵源液压系统流量状态矩阵,通过求解得到泵组的控制信号;为了减少阶跃流量冲击对系统控制特性的影响,提出多泵源液压系统泵阀复合控制策略,并对该系统输出特性进行试验研究。试验结果表明在泵阀复合控制策略下,多泵源液压系统具有良好的动静态特性和节能效果。正弦位置跟随精度达到±0.1 mm,滞后约为100 ms;由于采用D+A组合流量控制和比例溢流阀压力控制,始终使多泵源液压系统输出的流量和压力分别高于负载所需要流量10 L/min和压力2 MPa,使该系统的溢流和节流损失大大降低。

关键词： D+A 多泵源液压系统泵阀复合

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自适应多尺度形态差值滤波及其在液压泵故障诊断中的应用

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机床与液压 2019年第17期47卷 206-211页

作者：郑直姜万录华北理工大学机械工程学院河北唐山063210 燕山大学河北省重型机械流体动力传输与控制重点实验室河北秦皇岛066004 先进锻压成形技术与科学教育部重点实验室(燕山大学) 河北秦皇岛066004

针对工业现场的实测液压泵故障信号易受强背景噪声污染的问题,利用一种自适应多尺度形态差值滤波(Adaptive Multi-scale Morphological Difference Filter,AMMDF)的方法。该方法把信号故障特征频率处的能量和低频段总能量的比值作为评... 详细信息

针对工业现场的实测液压泵故障信号易受强背景噪声污染的问题,利用一种自适应多尺度形态差值滤波(Adaptive Multi-scale Morphological Difference Filter,AMMDF)的方法。该方法把信号故障特征频率处的能量和低频段总能量的比值作为评价各个尺度滤波效果的指标,并以此作为权值来对经过各个尺度形态变换后的信号根据滤波效果进行加权融合,从而实现自适应滤波。通过对仿真信号和液压泵实测故障振动信号的实验验证,表明AMMDF较单尺度的形态闭算子有更好的滤波能力,它既具有信号细节保留能力又有较强的抑噪能力,为液压泵故障诊断提供了一种有效的工具。

关键词：形态差值滤波多尺度自适应液压泵故障诊断

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液压伺服系统闭环刚度特性分析与试验研究

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机械工程学报 2018年第16期54卷 170-177页

作者：张立杰王力航李玉昆贾超李永泉燕山大学河北省重型机械流体动力传输与控制重点实验室燕山大学先进锻压成形技术与科学教育部重点实验室燕山大学河北省并联机器人与机电系统实验室

以阀控非对称缸系统为研究对象,借助键合图建立系统六阶状态空间模型,基于闭环传递函数对系统进行刚度特性分析,得到液压伺服系统闭环刚度特性的解析表达,研究液压伺服系统闭环刚度特性及其影响因素。提出液压位置伺服系统闭环刚度仅与... 详细信息

以阀控非对称缸系统为研究对象,借助键合图建立系统六阶状态空间模型,基于闭环传递函数对系统进行刚度特性分析,得到液压伺服系统闭环刚度特性的解析表达,研究液压伺服系统闭环刚度特性及其影响因素。提出液压位置伺服系统闭环刚度仅与供油压力有关,与伺服缸活塞初始位置、比例增益等因素无关,并且负载力与伺服缸活塞位移增量成平方反比关系。开展液压伺服系统闭环刚度试验研究,测试不同供油压力、比例增益以及伺服缸活塞初始位置条件下,伺服缸在外负载力作用下的位移响应过程。试验结果表明,液压位置伺服系统闭环刚度与供油压力显著相关,与比例增益以及伺服缸活塞初始位置无明显关系,并且负载力与伺服缸活塞位移增量近似符合平方反比关系。

关键词：电液伺服系统闭环刚度阀控非对称缸键合图

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泵-马达式能量回收技术在海水淡化工程中的应用进展

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液压与气动 2019年第1期43卷 7-12页

作者：刘思远张建姣赵静一李凤丽燕山大学河北省重型机械流体动力传输与控制实验室河北秦皇岛066004 燕山大学先进锻压成形技术与科学教育部重点实验室河北秦皇岛066004 河北农业大学海洋学院河北秦皇岛066003

小型反渗透海水淡化系统因较少使用能量回收装置,导致效率低、比能耗高,因此研发适用于小型反渗透淡化系统的能量回收装置是目前的研究重点。泵-马达式能量回收系统因总成简单、成本低、脉动小、盐海水无混合和维护方便等特点,适合小型... 详细信息

小型反渗透海水淡化系统因较少使用能量回收装置,导致效率低、比能耗高,因此研发适用于小型反渗透淡化系统的能量回收装置是目前的研究重点。泵-马达式能量回收系统因总成简单、成本低、脉动小、盐海水无混合和维护方便等特点,适合小型反渗透海水淡化系统,对于提高系统的经济性具有重要意义。为完善泵-马达式能量回收技术,研发高效可靠的回收装置,首先介绍了其基本工作原理和重要性能参数指标;其次,综述了此类装置的国内外研究现状和进展,指出了当前研究尚存在的局限性与不足;最后,从提高能量转换效率、集成化程度、运行稳定性三个方面,给出了泵-马达式能量回收技术未来发展趋势和关键科学问题。

关键词：海水淡化反渗透能量回收泵-马达

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液压型风力发电机组低电压穿越双变量协调控制研究

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太阳能学报 2018年第5期39卷 1408-1417页

作者：艾超陈立娟孔祥东张亮闫桂山燕山大学河北省重型机械流体动力传输与控制实验室秦皇岛066004 先进锻压成形技术与科学教育部重点实验室燕山大学秦皇岛066004 燕山大学机械工程学院秦皇岛066004

以液压型风力发电机组为研究对象,研究液压型机组低电压穿越控制问题。结合风电机组低电压穿越要求和液压型风力发电机组工作原理,提出一种比例节流阀开口度与变量马达摆角双变量联合控制的低电压穿越的控制方法。建立机组的数学模型,... 详细信息

以液压型风力发电机组为研究对象,研究液压型机组低电压穿越控制问题。结合风电机组低电压穿越要求和液压型风力发电机组工作原理,提出一种比例节流阀开口度与变量马达摆角双变量联合控制的低电压穿越的控制方法。建立机组的数学模型,基于能量耗散原理和动态面控制方法构造低电压穿越双变量控制器。依托30 k VA液压型风力发电机组半物理仿真实验台进行仿真和实验研究,实现了低电压穿越过程中机组液压系统传输功率和输出转速的高精度控制,为液压型机组的低电压穿越控制的进一步研究奠定基础。

关键词：液压型风力发电机定量泵变量马达摆角低电压穿越比例节流阀开口度

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高速开关数字阀的静动态特性

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中国机械工程 2018年第2期29卷 145-150,157页

作者：赵劲松张传笔赵子宁王志鹏姚静燕山大学河北省重型机械流体动力传输与控制实验室秦皇岛066004 燕山大学先进锻压成形技术与科学教育部重点实验室秦皇岛066004 燕山大学机械工程学院秦皇岛066004

以HSV型高速开关数字阀为研究对象,为掌握该阀工作原理及工作特性,通过机理建模方法对该阀进行建模,并运用MATLAB/Simulink软件对该阀进行了仿真分析。对该阀静动态特性进行了研究,分析了影响该阀开启/关闭响应时间、饱和区和死区大小... 详细信息

以HSV型高速开关数字阀为研究对象,为掌握该阀工作原理及工作特性,通过机理建模方法对该阀进行建模,并运用MATLAB/Simulink软件对该阀进行了仿真分析。对该阀静动态特性进行了研究,分析了影响该阀开启/关闭响应时间、饱和区和死区大小、输出流量大小的因素,并在高速开关数字阀特性测试平台上进行实验研究。最后对仿真数据以及实验数据进行比较分析,结果表明了高速开关数字阀的静动态特性分析结论的正确性。

关键词：数字阀脉冲宽度调制信号静动态特性分析机理建模

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基于FVMD多尺度排列熵和GK模糊聚类的故障诊断

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机械工程学报 2018年第14期54卷 16-27页

作者：陈东宁张运东姚成玉孙飞周能元燕山大学河北省重型机械流体动力传输与控制重点实验室先进锻压成型技术与科学教育部重点实验室(燕山大学) 航空工业金城南京机电液压工程研究中心燕山大学河北省工业计算机控制工程重点实验室

针对设备故障信号的非线性、非平稳特征,提出了基于快速变分模态分解、参数优化多尺度排列熵和特征加权GK模糊聚类的故障诊断方法。首先,在变分模态分解的基础上,引入快速迭代的思想,提出快速变分模态分解方法,以减少算法运行时间与迭... 详细信息

针对设备故障信号的非线性、非平稳特征,提出了基于快速变分模态分解、参数优化多尺度排列熵和特征加权GK模糊聚类的故障诊断方法。首先,在变分模态分解的基础上,引入快速迭代的思想,提出快速变分模态分解方法,以减少算法运行时间与迭代次数;其次,针对多尺度排列熵算法的参数确定问题,综合考虑参数之间的交互影响,提出一种基于多作用力微粒群算法的参数优化方法,并通过快速变分模态分解和参数优化多尺度排列熵算法提取故障特征;之后,考虑到样本特征矢量中各维特征在聚类过程中的贡献不同,提出基于ReliefF特征加权的GK模糊聚类方法,由特征加权GK模糊聚类确定标准聚类中心,通过择近原则实现故障模式的分类识别;最后,以在机械故障试验平台上采集到的轴承不同故障类型的振动信号为研究对象,应用所提方法进行分析。结果表明,相对于改进前的变分模态分解、多尺度排列熵和GK模糊聚类方法,本文所提方法不仅能够有效提取故障特征,还能准确实现故障模式的分类识别,而且故障识别率得到提高。

关键词：故障诊断快速变分模态分解参数优化多尺度排列熵特征加权GK模糊聚类

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