2020年, 第0卷, 第03期　刊出日期：2020-03-15

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  开式容积与储能平衡协同控制挖掘机动臂的能效

  孙斌, 刘赫, 夏连鹏, 葛磊, 程珩, 权龙

  液压与气动. 2020, 0(03): 1-6. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2020.03.001

  摘要 ( 538 ) PDF全文 可视化 收藏

  为适应挖掘机电动化的发展需求，提出一种开式容积与储能平衡协同控制液压挖掘机动臂的原理，通过改变伺服电机转速控制定量液压泵输出流量匹配负载需求，三腔液压缸的独立储能容腔连接蓄能器，将动臂下降时的重力势能转化为液压能存储并在举升动臂时再利用。研究中，分别测试了变量泵和伺服电机的动态响应速度，并测试了定转速异步电机驱动变量泵、变转速伺服电机驱动定量泵这两种动力源的能效，构建了液压挖掘机动臂储能平衡试验测试系统，对比分析了这两种动力源驱动挖掘机动臂的能效特性。结果表明，与异步电机驱动变量泵作为动力源相比，采用伺服电机驱动定量泵作为动力源驱动挖掘机动臂可降低峰值功率19.8%，一个周期内降低能耗58.7%，节能效果非常显著。
理论研究
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  液驱多维力加载系统的CMAC-PID复合控制

  赵劲松, 王春发, 杨涛, 徐嘉祥, 马志雷, 赵子宁

  液压与气动. 2020, 0(03): 7-15. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2020.03.002

  摘要 ( 249 ) PDF全文 可视化 收藏

  液驱并联机构多维力加载系统是多维力加载环境模拟的重要设备，然而在多维力加载过程中存在强耦合力导致动态响应差的问题。为此提出一种新型CMAC-PID复合控制方法，用于抑制耦合力，提高力加载动态跟踪性能。通过构建多维力加载系统动力学模型与液压动力元件模型，分析研究耦合力产生机理。利用小脑模型神经网络控制器具有较强的自适应性，能够实现快速学习非线性函数等优点，将多维力加载时产生的耦合力视为干扰，引入CMAC-PID复合控制器不仅补偿了耦合力干扰，并且显著提高多维力加载跟随性能。实验结果表明，在CMAC-PID复合控制器作用下，多维力跟踪曲线幅值衰减最小降低84.9%，相位滞后最小降低35.1%，耦合力降低66.6%。验证了CMAC-PID复合控制器在降低各通道间耦合力，提高多维力加载控制精度的有效性。
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  矿用水压先导阀阀口流量特性仿真研究

  李成, 廖瑶瑶, 袁红兵, 廉自生, 刘可

  液压与气动. 2020, 0(03): 16-21. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2020.03.003

  摘要 ( 292 ) PDF全文 可视化 收藏

   基于Fluent流场仿真软件，对一款新型矿用水压比例阀先导阀内部流场进行仿真研究。在相同计算环境下，分别对不同开口度及不同阀口压差下三维流场模型进行单相流及两相流稳态仿真，对结果进行对比分析，得到先导阀内部流场气体分布规律、气体对先导阀流量特性影响规律及气体对先导阀流量系数影响规律：相同压差条件下，随着阀口开度增大，流场气体占比减少，流量系数随之降低；相同开口度条件下，随着压差增大，流场气体占比增大，流量系数随之降低；研究不同背压下气穴分布情况；对阀口进行圆角结构优化，优化结构使得流量系数有所增加，说明圆角对流量特性有较大改善。
工程技术
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  液压混合动力车辆联合制动系统控制

  李钊, 林慕义, 陈勇

  液压与气动. 2020, 0(03): 22-29. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2020.03.004

  摘要 ( 346 ) PDF全文 可视化 收藏

  针对液压混合动力车辆制动过程能量回收率较低的问题，搭建液压混合动力装载机联合制动系统的Simulink仿真模型，并采用自适应神经模糊控制（ANFIS）建立联合制动系统的控制器，然后对仿真模型进行仿真分析，结果表明联合制动系统的控制性能和能量回收率均得到提升。利用dSPACE进行硬件在环试验，所得试验与仿真的结果基本一致，验证了基于自适应神经模糊控制的优化切实有效，为相关控制器的设计提供了参考。
理论研究
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  基于AMESim的阀芯回转式液压激振器的动态特性研究

  姜志宏, 李宇达, 宣律伟, 陈永康

  液压与气动. 2020, 0(03): 30-36. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2020.03.005

  摘要 ( 231 ) PDF全文 可视化 收藏

   针对传统液压激振器频率及负载难以提高的问题，提出一种阀芯回转式液压激振器。介绍了阀芯回转式液压激振器系统组成及工作原理，建立系统数学模型，利用AMESim软件对系统进行仿真分析，得到不同阀芯转速、供油压力、负载下系统的动态特性。结果表明：改变电机转速、供油压力，即可对激振器的振幅幅值、速度、加速度、激振力进行控制；负载的大小对该激振器整体性能影响较小。通过对该激振系统的仿真研究，为设计高负载高频率的液压激振器提供了理论依据。
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  音圈电机直驱高速开关阀动态特性研究

  刘晓鹏, 聂松林, 纪辉, 尹方龙, 潘燚, 孙有伟

  液压与气动. 2020, 0(03): 37-44. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2020.03.006

  摘要 ( 362 ) PDF全文 可视化 收藏

  为满足水下作业设备的小型化和环境相容性的要求，针对国内水压环境下高速开关阀研究较少的现状，提出了一种音圈电机直驱高速开关阀。通过建立音圈电机直驱高速开关阀的一系列相关动态模型，采取 AMESim 批处理方法和遗传算法分别对比分析高速开关阀主要结构的单参数与多参数变化对其动态特性的影响，从而实现结构的优化，提高其动态性能。结果表明，基于遗传算法多参数影响关系得到的音圈电机直驱高速开关阀主要结构参数的变化趋势与单参数优化结果基本一致；而且经过多参数优化提高了音圈电机直驱高速开关阀动态性能，缩短了响应时间。
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  六自由度电液振动台自抗扰控制方法

  魏浩, 关广丰, 熊伟, 王海涛

  液压与气动. 2020, 0(03): 45-50. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2020.03.007

  摘要 ( 270 ) PDF全文 可视化 收藏

  电液振动平台易于实现低频大位移、大推力的振动激励，对于大型结构或试件的振动模拟试验具有重要价值。在工作环境中，常规的三状态控制器无法补偿由柔性基础及干扰力引起的扰动，其控制精度受到限制。为提升系统的跟踪精度，采用自抗扰控制器控制六自由度电液振动平台。对单个阀控缸机构设计自抗扰控制器后，结合三状态顺馈、位姿正解与雅可比矩阵完成对平台的加速度控制。通过位姿阶跃响应,加速度正弦运动及频率特性仿真，证明自抗扰控制方法对六自由度电液振动台具有更好的控制效果。
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  考虑控制输入约束的电磁阀式半主动悬架滑模控制

  寇发荣, 田蕾, 陈晨, 何凌兰

  液压与气动. 2020, 0(03): 51-57. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2020.03.008

  摘要 ( 288 ) PDF全文 可视化 收藏

  针对悬架控制系统中的输入约束和切换抖振问题，综合考虑悬架系统非线性，提出一种电磁阀式半主动悬架系统的考虑输入约束的模糊切换增益调节滑模控制方法。建立了1/4车辆悬架非线性模型，并利用电磁阀减振器力-速度特性试验建立了电磁阀减振器非线性力学模型。将模糊控制与滑模控制结合设计滑模控制律，降低系统抖振，同时引入辅助系统解决控制输入约束问题。仿真结果表明，所提出的滑模控制器可有效降低控制输入约束和切换抖振对悬架系统性能的影响，改善车辆乘坐舒适性。
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  锥形腔小孔节流空气静压支承轴承优化设计

  李一飞, 尹益辉

  液压与气动. 2020, 0(03): 58-64. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2020.03.009

  摘要 ( 269 ) PDF全文 可视化 收藏

  为了提升小孔节流空气静压支承轴承的力学性能，讨论轴承的结构参数、节流参数及供气压等设计参数对轴承力学性能的影响。针对锥形腔小孔节流空气静压轴承，首先在参数设计范围内通过数值仿真分析轴承间隙的流场，将之归结为4类，研究存在超音速区、分离泡的详细流场结构；其次基于径向基神经网络模型，建立轴承承载力、刚度、流场最大马赫数和轴承设计参数间的相关性数学模型；最后，建立优化设计数学模型，基于近似模型与流场分析结论，在轴承参数的设计范围内以刚度最优为设计目标，在给定轴承负载下获取了最优参数组合。在优化设计中消除了轴承的微振动，提升了轴承刚度，并基于优化结果进一步讨论了轴承参数对力学性能的影响。相关流场分析与优化流程的建立可为工程设计提供参考。
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  基于AMESim的电/气比例压力阀仿真与试验

  张伟, 李淳潮, 李志远, 尚尧

  液压与气动. 2020, 0(03): 65-70. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2020.03.010

  摘要 ( 272 ) PDF全文 可视化 收藏

  电/气比例压力阀是气动伺服系统的核心元件。根据高速开关阀型先导式电/气比例压力阀的结构和工作原理，利用AMESim中气动设计元件库搭建了比例阀的仿真模型，模拟了比例阀的静、动态特性，并给出了电/气比例阀的压力-流量曲线关系式。通过仿真数据和样本及试验数据的对比，验证了电/气比例阀仿真模型的有效性。
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  LS-SVM与小波指数阈值结合的振动信号降噪

  张亚靓, 林郁, 纪俊卿, 孟祥川, 许同乐

  液压与气动. 2020, 0(03): 71-75. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2020.03.011

  摘要 ( 218 ) PDF全文 可视化 收藏

  为了能够更好的保持液压泵轴承振动信号的峰形，解决软阈值函数存在的恒定偏差和硬阈值函数存在间断点的问题，引进了一种最小二乘支持向量机(LS-SVM)与小波指数阈值结合的振动信号降噪方法。首先对液压泵的机械轴承振动信号进行小波阈值分解，进而采用LS-SVM方法将小波系数分为与噪声相关的及与噪声无关的小波系数，采用小波指数阈值函数将与噪声相关的小波系数滤除，将处理后的信号重组，提取微弱的振动信号特征。不仅实现了振动信号的降噪，也利于轴承的故障诊断。
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  基于CFD的齿面微凹坑润滑特性研究

  徐劲力, 余千, 刘伟腾, 邹琳

  液压与气动. 2020, 0(03): 76-83. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2020.03.012

  摘要 ( 244 ) PDF全文 可视化 收藏

  为探究齿面微凹坑参数，如形状、深度和宽度等对准双曲面齿轮润滑性能的影响规律，建立简化的齿对接触二维平面润滑模型，利用Fluent软件仿真分析了微凹坑参数变化时油膜承载力、壁面摩擦力的变化规律。结果表明：未考虑空化效应时，宽度值为160 μm、深度值为4.5 μm的方形凹坑和梯形凹坑具有相近的齿面润滑性能改善效果;考虑空化效应对两者润滑性能的影响发现，方形凹坑获得了更大的油膜承载力和更小的壁面摩擦力。方形凹坑具有更明显的空化效应，能有效改善齿面润滑性能。
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  基于Marc的O形圈抗挤出性能分析

  陆云江, 黄乐, 代昌浩

  液压与气动. 2020, 0(03): 84-89. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2020.03.013

  摘要 ( 220 ) PDF全文 可视化 收藏

  基于非线性软件Marc建立O形圈有限元分析（FEA）模型，通过自适应网格重划分技术对O形圈抗挤出性能进行分析，分析了不同材料硬度、介质压力、沟槽间隙、初始压缩率、截面直径下O形圈的挤出长度。通过分析发现O形圈的挤出长度随着材料硬度、截面直径的增大而减小，随着介质压力、沟槽间隙的增大而增加，与初始压缩率关系不大，同时通过多元非线性拟合分析得到了O形圈挤出长度与上述各影响因素的关系式，为O形圈的设计选型提供参考。
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  多入多出型消声器阻力损失探究

  徐靖鉴, 刘智建, 张杰, 郭文亮

  液压与气动. 2020, 0(03): 90-95. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2020.03.014

  摘要 ( 218 ) PDF全文 可视化 收藏

  为了提高消声器的空气动力性能，采用CFD法对多入多出型消声器进行了阻力损失分析。首先对比了不同出入形式的消声器，并以双入双出同轴型和交叉型消声器为研究对象分析了结构参数对阻力损失的影响，结果表明双入单出型消声器的阻力损失最大；由于内部气流路径的不同，入出口管相对角度变化对交叉型消声器影响较大；出口管距离和扩张腔直径增大使同轴型与交叉型消声器的阻力损失分别减小和增大；扩张腔长度增大使同轴型和交叉型消声器的阻力损失分别增大和减小；2种消声器的阻力损失都随入出口管直径增大而减小。其次，通过增加内插管和过渡结构改善局部阻损降低了其整体阻力损失。研究结果为多入多出型消声器的设计及使用提供了参考。
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  精密高刚度二维气浮工作台的设计与分析

  黄鹏, 卢志伟, 刘波, 张君安

  液压与气动. 2020, 0(03): 96-101. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2020.03.015

  摘要 ( 263 ) PDF全文 可视化 收藏

  目前精密二维气浮工作台的研究，存在着二维气浮工作台的刚度和承载力较小的问题，设计了一种以精密方箱为基准的精密高刚度二维气浮工作台。该气浮工作台采用整体式气浮导轨副设计，全部构件以精密方箱为位置基准，用精密方箱自身的高平面度、平行度和垂直度来保证X轴和Y轴导轨的运行直线精度和系统刚度，并且工作台采用直线电机驱动，消除了传统机械传递带来的误差。该实验台具有机械精度高、运动直线度高、系统刚度大、安装维护容易等特点，能在精密加工、精密测量领域中广泛使用。
理论研究
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  液压支架用高压反冲洗过滤站反冲洗时间的仿真与试验

  于玲, 苏东海

  液压与气动. 2020, 0(03): 102-106. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2020.03.016

  摘要 ( 245 ) 可视化 收藏

  针对煤矿液压支架液压系统乳化液污染问题，开发一种可在支架液压系统待机状态下实现滤芯反向清洗的高压自动反冲洗过滤站，应用污染控制平衡理论并引入分流系数和反冲洗效率，建立了反向冲洗的污染控制模型，仿真分析了各参数对反冲洗时间的影响，并用试验进行了验证。结果表明：当滤芯前后压差因污染沉积达到设定压力开启反向清洗后，在较短时间内即可降低压差，实现滤芯反向清洗；其反冲洗时间随反冲洗效率增加而缩短，通过加装超声装置可提升反冲洗效率；同时反冲洗时间随分流系数增大而缩短，但会增加乳化液用量，需对分流系数和反冲洗时间进行合理设计，以平衡性能与经济。
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  电液伺服变量泵变量机构的非线性控制

  蔺素宏, 安高成, 纪宇龙, 郭宇航

  液压与气动. 2020, 0(03): 107-112. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2020.03.017

  摘要 ( 244 ) PDF全文 可视化 收藏

  以电液伺服变量泵的变量机构为研究对象，针对跟踪阶跃信号时系统容易产生超调的问题，提出了一种非线性PI控制方法。建立了电液伺服变量泵的变量机构的非线性模型，设计了一种包含有分段非线性函数和光滑开关函数的非线性组合形式PI控制器。与经典PID控制器相比，仿真和试验结果表明非线性PI控制器在对阶跃信号跟踪时超调量小，过渡时间短，响应速度快，具有更好的控制效果。
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  一种带旁路阻尼的新型直动溢流阀动态特性优化分析

  陈玉球

  液压与气动. 2020, 0(03): 113-118. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2020.03.018

  摘要 ( 281 ) PDF全文 可视化 收藏

  针对传统直动溢流阀开启特性较差、压力超调量大的缺点，提出一种在主阀芯控制腔并联阻尼活塞弹簧结构的新型直动溢流阀，通过分析其工作原理，建立系统键合图模型和非线性动力学方程。对影响溢流阀开启特性的阻尼活塞弹簧系统的8个参数进行DOE分析，结果表明，4个参数对系统压力响应有一定的影响，其中活塞直径对溢流阀工作特性影响最为明显。以溢流阀入口压力ITAE性能指标为目标函数，基于遗传算法对影响溢流阀工作性能的4个参数进行优化，优化后的溢流阀开启响应略有延迟，但压力超调量降低了4 MPa，并提前23 ms进入稳定状态，溢流阀工作性能得到改善。
工程技术
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  煤矿钻孔测斜设备承压性能试验装置的开发

  陈赟

  液压与气动. 2020, 0(03): 119-123. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2020.03.019

  摘要 ( 244 ) PDF全文 可视化 收藏

   根据煤矿钻孔测斜设备在钻孔过程中的实际工况需要，研制了钻孔测斜设备承压性能试验装置。该承压试验装置主要由承压缸、水压系统、PLC数据采集与控制系统组成。整个水压试验系统的设计压力为30 MPa，该系统采用PLC控制技术与气动增压技术相结合的方式。气动增压泵作为整个水压系统的动力源，采用电气比例阀来控制压力；数据采集与控制系统由PLC来完成，可实现对水压、驱动气压和水温的实时采集，以及运用PID控制算法实现水压系统的平稳控制。应用试验表明，该承压试验装置能满足井下钻孔测斜装备耐水压试验的要求。可对多种测斜类产品进行恒速率升压、保压试验，在试验的过程中能够显示水压系统的实时压力，控制系统运行可靠，大大提高了试验装置的控制精度。
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  液压支架矿用液压缸动载过载特性的仿真及试验研究

  唐小龙, 王晓东

  液压与气动. 2020, 0(03): 124-130. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2020.03.020

  摘要 ( 272 ) PDF全文 可视化 收藏

  基于AMESim和ANSYS workbench仿真分析，分别搭建了动载过载条件下液压支架矿用液压缸动载加载模型与结构件瞬态动力学仿真模型，得到了液压缸在动载过载条件下的内腔压力特性曲线以及缸体、活塞杆应力应变分布情况。进行动载过载测试试验，得到了动载过载加载条件下液压缸下腔压力-时间曲线以及缸体、活塞杆外表面测点应变测试数据。结果表明：仿真计算结果与试验测试数据在一定误差范围内基本吻合，验证了2种仿真模型以及边界条件设定的合理性以及准确性；液压缸在动载过载条件下,无杆腔压力在30 ms内由初撑压力15 MPa升高到1.0~1.5倍额定压力，对应缸筒预期破坏位置为液柱中上方约1/6处对应缸筒部分：外表面最大应力值为267 MPa，内表面应力值约为363 MPa，且在材料屈服极限内，不同压力倍率下液压缸结构件应力应变分布规律保持一致。
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  飞机空中加油地面试验技术通用化改进

  刘朝晖, 古强, 徐涛

  液压与气动. 2020, 0(03): 131-135. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2020.03.021

  摘要 ( 229 ) PDF全文 可视化 收藏

  通过对飞机空中加油地面试验现状的研究，分析当前飞机空中加油地面试验过程中存在的问题、隐患及原因。围绕传统试验方法缺乏自循环清洁、除水功能以及压力调节不便等缺陷，对试验形式及试验装置进行优化和通用化改进。提出一种集自循环、加油、增压/调压、管路余油抽除等多功能为一体，并可兼容多型飞机使用的高效率飞机空中加油地面试验技术方案，以期提升空中加油地面试验的工作效率，减轻机务工作者的劳动负担，提高试验装置的完备率，降低设备的购买、维护、维修成本。
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  新型环流式空化喷嘴的空化及清洗特性

  曹泽平, 刘桓龙, 谢迟新

  液压与气动. 2020, 0(03): 136-144. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2020.03.022

  摘要 ( 271 ) PDF全文 可视化 收藏

  在非淹没射流环境下，空化射流在离开喷嘴后，空化现象迅速消失，难以到达清洗表面。针对现有空化喷嘴对空化效应利用不充分的问题，在空化喷嘴出口处添加环状射流，利用Fluent对射流流场进行数值模拟。表明随着环状射流压力的增强，喷嘴外部出现低压区，使空化射流进入大气以后还能继续维持空化发生，射流的空化区域得到扩展。研制了新型空化喷嘴，实验表明环流式空化射流会对表面产生吸附效果。测量不同压力及距离下靶件表面受到空化射流的打击力，发现空化射流对靶件的冲击力并非与靶距呈单调递减关系。
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  液压提升机负载适应性研究

  赵旭昌, 刘显勤, 刘澍, 杨学军

  液压与气动. 2020, 0(03): 145-151. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2020.03.023

  摘要 ( 229 ) PDF全文 可视化 收藏

  在某型导弹液压提升机研制过程中，由于提升机受负载变化、摩擦力变化以及液压系统本身受环境因素等影响，为保证导弹装填过程的高可靠、高安全性，必须解决各种工况变化引起的输出一致性差和稳定性差等问题。通过机理建模分析方法，将液压提升机等效为一个双输入单输出的控制系统数学模型，通过对系统时域和频域仿真分析，提出了一种采用结构不变性原理和自适应变参数的速度闭环控制方法，同时根据阀的流量非线性特性，引入变步长的线性速度规划方法来减小动载荷冲击。最后通过试验验证了该控制策略的有效性。试验结果与仿真结果保持一致，满足速度控制精度要求，能够保证负载运行的安全性和可靠性。
综合应用
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  一种单向阀试验台的设计

  孙晋龙, 郭卫忠

  液压与气动. 2020, 0(03): 152-157. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2020.03.024

  摘要 ( 327 ) PDF全文 可视化 收藏

   集成在叉车提升油缸里的单向阀，是实现叉车举升功能的重要部件，有必要对其进行百分之百的出厂试验。依据叉车单向阀综合性能测试要求，采用液压和气动相结合的方式，设计制造了单向阀试验台，并对单向阀的弹簧背压、保压性能、推杆行程以及节流性能分别应用液压原理给出了测试方法。在此基础上，通过PLVC和PC机组成建立了测控系统，以VB软件包为开发工具，应用于测试系统自动控制。结果表明，单向阀试验台保证了产品质量，提高了检测效率，降低了工作强度和生产成本。
工程技术
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  基于Fluent软件的刹车压力伺服阀振动问题仿真与分析

  谢彦, 马立瑞, 韦敏洁, 刘世前

  液压与气动. 2020, 0(03): 158-162. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2020.03.025

  摘要 ( 312 ) PDF全文 可视化 收藏

  某型飞机机轮刹车系统所用射流管式压力伺服阀在试验过程中，阀体高频振动，并伴有尖锐刺耳“啸叫”声。通过试验的方法，发现该问题与伺服阀主阀芯异常旋转直接关联。基于Fluent软件对刹车压力伺服阀主阀芯流场进行建模与仿真，选用标准的k-ε模型，采用SIMPLEC方法计算。通过对仿真结果进行分析，明确阀芯异常旋转的原因，并根据仿真结果对主阀结构进行优化改进，经试验验证，该型刹车压力伺服阀的振动问题得到了解决。
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  基于自适应控制的空气舵位置伺服系统研究

  刘春庆, 姜玉峰, 于丹, 王贺龙, 赵辉

  液压与气动. 2020, 0(03): 163-167. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2020.03.026

  摘要 ( 321 ) PDF全文 可视化 收藏

  针对空气舵位置伺服系统强耦合、强时变、非线性的特点，设计了具有良好鲁棒性能的自适应空气舵位置伺服系统。采用机理法建立伺服系统的数学模型，并在工作频段范围内将系统模型简化降阶处理。建立系统状态空间方程，在此基础上根据Popov超稳定性理论，引入补偿器，设计系统的自适应控制律。通过MATLAB/Simulink进行仿真分析，研究电机力矩系数和铰链力矩差异对伺服系统动态性能的影响。结果表明，基于自适应控制的空气舵位置伺服系统具有良好的控制精度和鲁棒性。
综合应用
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  城市轨道车挡防撞液压缓冲系统仿真研究

  王芸

  液压与气动. 2020, 0(03): 168-173. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2020.03.027

  摘要 ( 239 ) PDF全文 可视化 收藏

  针对城市轨道失控车辆在轨道终端产生的撞击动能问题，采用液压缓冲油缸车挡防撞装置进行动能吸收，提出一种城市轨道车挡防撞液压缓冲系统，对城市轨道车挡防撞液压缓冲系统工作原理进行了研究，利用AMESim对车挡防撞液压缓冲系统仿真模型进行了搭建，对系统动态性能开展了仿真分析，并仿真研究了失控车辆质量、溢流阀开启压力对系统性能的影响情况，进一步归纳计算了系统吸能率，最后分析了控制车辆缓冲制动位移措施。研究结果表明：城市轨道车挡防撞液压缓冲系统对失控车辆实现了匀减速制动；车挡防撞液压缓冲系统吸能率可达到95%以上；失控质量增大，系统吸能率先减小后增大；溢流阀开启压力增大，系统吸能率也增大;增大溢流阀开启压力、缓冲油缸活塞有效面积可缩短车辆缓冲制动位移。
理论研究
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  液压驱动冗余并联加载机构耦合特性分析和控制

  刘新永, 高长虹, 熊珊, 何彪

  液压与气动. 2020, 0(03): 174-177. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2020.03.028

  摘要 ( 202 ) PDF全文 可视化 收藏

  并联加载机构常因自身结构布置和试件特性的影响，机构各支链通道和各自由度间存在强动力学耦合，采用传统的铰点空间控制方法通常难以获得良好的控制性能。以9条液压缸驱动的六自由度冗余并联加载机构为研究对象，建立动力学数学模型。基于模态分析理论，在对并联加载机构耦合特性分析的基础上，提出一种空间转换控制方法。仿真结果表明，该方法能有效降低耦合的影响，提高并联加载机构的控制性能。
综合应用
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  连续循环系统旋扣液控回路设计与分析

  胡志坚, 梁国红, 邵强

  液压与气动. 2020, 0(03): 178-183. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2020.03.029

  摘要 ( 227 ) PDF全文 可视化 收藏

  旋扣控制是连续循环系统的关键技术。由于在高压腔内进行上卸扣操作，无法直接进行观察，并且还存在钻井液上顶力等外载荷作用，因此控制难度较大。通过分析连续循环系统上卸扣操作步骤，提出旋扣操作的关键是运动同步和载荷平衡控制，在此基础上设计了旋扣液控回路方案，并利用AMESim软件建立了仿真模型。仿真分析结果表明，设计的旋扣液控回路可使动力钳处于上下浮动状态，有利于将螺纹上的轴向载荷限制在合理范围内，能够满足连续循环系统旋扣控制要求。
工程技术
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  基于CFD的矿用通风机风动特性和结构优化

  马玉华

  液压与气动. 2020, 0(03): 184-189. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2020.03.030

  摘要 ( 242 ) PDF全文 可视化 收藏

  基于CFD方法建立轴流式矿用通风机的流体分析模型，选择k-ε RNG湍流模型和壁面函数法，通过CFX求解得出不同滞后角条件下全压效率、全压系数、流量系数之间的内在联系以及出口压力和出口速度的变化特性。以全压效率为优化目标，叶片不同截面的出口几何角作为设计变量构建优化数学模型，通过Isight求解出满足优化目标的叶片结构。结果表明，优化后的风机叶片可将全压效率最大提升24.3%，可显著地降低通风机在不同工作条件下的功耗。