摘要：针对大型水压机液压操纵系统的负载力巨大且瞬变的特点,提出滑模变结构控制与精确线性化相结合的复合控制策略,利用精确线性化控制策略提高系统的稳态特性,变结构控制策略补偿瞬变负载的干扰,设计一个近似的连续可导函数代替符号函数以降低控制信号的抖动,并证明复合控制策略作用下系统的稳定性。通过建立系统的数学模型仿真对比复合控制策略与传统PID控制和精确线性化控制的动态响应,并将复合策略应用于大型水压机液压操纵系统。结果表明:复合控制策略能有效的抑制瞬变负载对系统的影响,系统无超调,凸轮响应时间在0.6 s内,转角的相对误差控制在4%以内,提高了液压控制系统的鲁棒性和控制精度。

摘要：针对大型水压机阀芯驱动系统中凸轮顶杆机构所受侧向力巨大和瞬变的特点,提出一种适合于该特点的凸轮轮廓曲线设计方法,该方法通过寻找最优的圆弧曲线轮廓使凸轮的压力角在阀芯开启力最大时具有较小的值。将该方法应用于300MN模锻水压机阀芯驱动系统的凸轮设计,通过建立阀芯驱动系统的模型,对比了最优圆弧凸轮和直线轮廓凸轮对系统动态特性的影响,结果表明:最优圆弧凸轮阀芯驱动系统的液压缸驱动降低了22%,阀芯开启力下降了5kN,开启的速度更加平稳,设备运行更加稳定,使用寿命得到了极大的提高。

摘要：针对大型水压机阀芯驱动系统中阀芯开启力巨大和瞬变的特点,设计了一种与载荷特点相匹配的新型凸轮轮廓曲线,提出了采用组合曲线设计凸轮轮廓,该曲线由两段曲线组合而成,重载区采用渐开线轮廓实现零压力角,轻载区采用二次曲线轮廓实现衔接点的光滑过渡和顶杆的大升程。建立了组合曲线的数学模型,分析得到了最佳的凸轮偏距。将这种轮廓曲线的凸轮应用于大型水压机阀芯驱动系统,运动学分析结果表明组合曲线的衔接点冲击小、柔性好;与原有的凸轮导杆系统比较分析表明新的凸轮能够有效的减小重载时凸轮机构的驱动力矩以及导杆所受的侧向力。