摘要：为解决传统机械传感器应用带来的弊端,针对步进电机在开环运行时转子定位精度不高,在突加负载的情况时易产生失步,且系统会受外部扰动及电机参数变化的影响而导致动静态性能变差等问题,设计了滑模观测器及滑模控制器去实现步进电机的无位置传感器的闭环控制。根据步进电机的数学模型,运用滑模变结构理论,首先以实测电流与估计电流之差构造滑模面,设计了滑模观测器用以估算电机转子位置,然后又建立了转角误差的滑模面,与电流误差滑模面方程连列,计算出滑模控制器的控制律,从而设计出滑模控制器,通过仿真实验验证了该控制系统能够准确估计出电机角度位置,且可以有效防止因突加负载而造成的失步,改善了系统的动态性能,且具有对电机参数不敏感及抗扰动能力强等特点。

摘要：为了消除步进电机在开环控制时系统抗扰动能力差,易受电机参数摄动影响及失步的问题。由于传统加入编码器检测控制的方法,不能够解决系统稳定性与可靠性的问题。文中根据滑模变结构控制原理,针对两相混合式步进电机的数学模型,设计一个滑模控制器来实现步进电机的无位置传感器的闭环控制。仿真实验结果表明,与传统闭环控制相比,有效防止了步进电机突加负载而造成的失步,系统的动态性能明显改善,且具有对电机参数不敏感及抗扰动能力强等特点。

摘要：针对因比例电磁铁响应频率限制及弹簧疲劳失效等导致换向阀响应速度不足的问题,基于磁流体磁流变特性以及惠斯通电桥原理,设计了一种主动引导磁力线方向的磁流变换向阀,建立其数学模型。使用MATLAB/Simulink软件对导磁型磁流变换向阀进行动态分析,得到不同电流组合下阀芯位移-时间特性曲线,并测试了导磁型磁流变换向阀的动态响应性能。测试与分析结果表明,导磁型磁流变换向阀动态响应时间较同通径电磁换向阀有显著缩短。

摘要：低温液压元件广泛应用于特殊环境中,而环境温度变化对液压元件性能有显著影响,低温会导致液压元件启动与运行困难、压力损失增加、尺寸形变、寿命缩短等。归纳和分析了环境温度低于-20℃液压元件的使用场景、材料选取与加工、结构设计与优化、性能以及测试等。分析了低温液压元件在新材料、新工艺、低温性能测试技术发展、磁弹簧机构应用等方面的前景。可作为特殊环境下液压元件设计和分析的参考。

摘要：为改善传统减压阀中机械弹簧应力松弛和疲劳断裂等问题,提出一种基于Halbach阵列磁弹簧的直动式减压阀。利用Maxwell对Halbach阵列磁弹簧进行磁力仿真,设计出满足减压阀性能要求且铁磁耗材较低的Halbach阵列。利用AMESim软件仿真分析静态压力-流量特性与动态阶跃响应特性对Halbach阵列磁弹簧减压阀与机械弹簧直动式减压阀的影响规律。结果表明:相较于同规格机械弹簧直动式减压阀,Halbach阵列磁弹簧减压阀压力-流量曲线更平缓,即入口流量相同的情况下,磁弹簧减压阀压力损失更小,稳压精度更高;当进出口压差为2.5 MPa时,响应速度接近,当进出口压差提升至4.5 MPa时,Halbach阵列磁弹簧减压阀压力脉冲较小,即超调量较小,响应速度略有提高。

摘要：为了解决传统机械弹簧因塑性变形、断裂等造成溢流阀工作性能劣化的问题,设计一种复合磁-电弹簧结构应用于直动式溢流阀调压弹簧中,以提高直动式溢流阀的响应速度,实现电控弹簧力。理论分析复合磁-电弹簧磁力特性,利用Maxwell软件对复合磁-电弹簧进行磁力特性仿真;采用AMESim软件对机械弹簧直动式溢流阀和复合磁-电弹簧直动式溢流阀进行动态特性仿真。对复合磁-电弹簧磁力特性及溢流阀的动态特性进行实验测试。结果表明:复合磁-电弹簧设计合理,复合磁-电弹簧直动式溢流阀动态响应特性优于现有机械弹簧直动式溢流阀。

摘要：液压缸行程至终端时会产生惯性冲击,导致冲击振动和噪声,影响了使用寿命。针对此,基于Halbach永磁阵列设计一种液压缸复合缓冲装置。利用Ansoft Maxwell软件分别对厚度为5,6,10 mm的永磁体和永磁阵列进行磁力仿真,并确定最佳永磁模型。建立复合缓冲过程的数学模型,分析缓冲不同阶段的流量特性和活塞杆运动特性。运用Comsol软件对传统节流缓冲和复合缓冲过程进行仿真分析,并对节流缓冲和复合缓冲进行缓冲特性对比试验,结果表明:复合缓冲效果较传统节流缓冲效果更好。

摘要：为改善换向阀流量-压差特性,提升换向阀节能效果,基于磁流体磁流变效应以及惠斯通电桥原理,设计了一种磁流变换向阀。建立多级径向流磁流变阀的压降数学模型和磁流变换向阀的流量-压差数学模型。使用Fluent软件对磁流变换向阀进行了流量-压差特性分析,发现磁流变换向阀可通过调整磁流变导阀输出的控制压力调节主阀阀芯开口度大小,仿真得到不同阀芯开口度下流量-压差特性曲线。测试了磁流变换向阀的流量-压差特性。分析结果表明:磁流变换向阀较相同通径电磁换向阀流量-压差特性有显著提升,阀芯有效行程扩大为5mm。