摘要：现有多路阀存在大流量低压损控制难、动态特性差等问题,且阀芯机械固联,压损大、自由度低,难以满足高端主机对操纵性、节能性、智能化、负载适应性的需求。为此,基于插装阀大流量控制特性好和滑阀微动性能好的优点,创新提出换向滑阀的进出口串接两个流量放大型比例插装阀的新构型,研制串联阀芯阀口独立控制多路阀。两个插装阀可以根据控制需求设计为流量控制或压力控制功能,系统自由度高,具有很高的智能化潜力。为了实现流量和压力的高精度冗余控制,设计串联式双级位移闭环+并联式流量/压力闭环控制策略,通过仿真研究位置、流量、压力三种工作模式下阀的特性。并试制样阀,搭建试验台对压损特性、位移滞环、流量控制特性、动态响应特性和稳态负载特性进行了测试。结果表明,样阀额定流量达到300 L/min,主阀位移滞环小于1%;主阀阶跃响应小于35 ms,具有较高的动态特性;流量最大偏差小于5%,流量控制精度高。

摘要：压力补偿控制流量方法,应用广泛、控制可靠,但受机械结构限定,存在控制精度低、功能单一、流量范围受限等不足,难以适应主机智能化发展。为此,提出基于主动压差调控的变增益流量控制原理,在补偿器阀芯上增设力控制单元,改变阀芯受力平衡状态,实现主阀压差的主动可调,达到变增益控制流量目的。研究中,首先理论分析压差调控的变增益流量控制原理,并给出比例电磁铁直驱方案;进一步设计扰动补偿策略,解决补偿器控制精度低的难题,设计非线性流量校正策略,自定义设定阀口流量曲线;最后,采用试验验证所提原理和控制策略的可行性。研究结果表明,通过连续控制比例电磁铁输出力,主阀压差、流量能够跟随变化,实时改变压差,主阀能够获得不同的流量增益和流量范围;补偿液动力后,流量控制精度提高,稳态负载下主阀流量控制偏差由补偿前的27%降低至4%;采用非线性流量校正策略后,可自主设定阀口流量曲线,基于同一阀口实现多种节流槽流量控制效果。

摘要：为解决泵控单出杆液压缸存在的面积不对称以及电动缸功率密度低等问题,提出采用闭式泵控液压马达代替伺服电机驱动滚珠丝杠的新型液压回转-机械直线执行器系统。同时,针对新系统由于泄漏死区所导致的难以实现准确定位的缺陷,设计一种带有负载前馈的变论域模糊PID来对死区进行补偿控制,该补偿方法充分考虑系统的非线性、扰动的不确定性,在原理上不严格依赖于系统的数学模型,能够在死区变化时对控制系统进行自适应在线调整。后在Simulink和SimulationX中建立该系统的联合仿真模型,研究结果表明,与传统的PID控制器相比,所提出的带有负载前馈的变论域模糊PID不仅有效地解决系统的死区补偿问题、显著地提高系统的定位精度,同时改善系统的动态响应特性,并使系统兼具良好的稳定性和抗干扰能力。

摘要：针对多通道一维光子晶体滤波器不易精确调谐的问题,设计了一种以BaTiO_(3)材料为缺陷层的光子晶体双通道滤波器,通过分别改变两层BaTiO_(3)的外置电压来调节材料的折射率,从而实现双通道频率精确调谐,并引入遗传算法提高调谐效率。模拟结果表明:遗传算法在保证透射峰的透射率大于78%的条件下,可以在400代左右的计算进程中给出符合滤波目标的调谐电压组合;利用传输矩阵计算得出的分布曲面与拟合调谐函数对遗传算法给出的电压数据进行验证,证明了遗传算法的准确性与高效性。所设计的滤波器也可通过调节空气层厚度,实现双通道在(S,L)、(E,C)和(C,L)等波段的跨越式调谐。遗传算法的引入使得所设计模型易于实现调谐程序的自动化,可为微纳米滤波器的设计与调谐应用提供一定的参考。

摘要：针对高速开关阀先导流量控制的比例阀输出流量受负载压力变化影响的问题,基于其主阀流量线性放大先导流量的特性,提出先导阀压差补偿方法,保证先导阀两端压差不变,使得流量不受负载影响,从而实现主阀流量的稳定输出,设计压差补偿器并进行参数优化。结果表明:在先导阀和主阀之间增设压差补偿器可以抑制负载压力变化对先导流量的影响,使得线性放大后的主阀流量保持稳定;通过对压差补偿器的参数进行优化,提高了主阀输出流量的响应速度,同时降低了主阀输出流量波动,满足液压控制技术对数字液压阀输出稳定流量的需求。

摘要：面向连续变量量子随机数产生的应用场景,基于级联放大的方式构建宽带高增益平衡零拍探测器,首次将分布参数电路分析法、优化仿真法引入到平衡零拍探测器的电路设计中,针对性地改善该特高频电路的传输特性,并以系统稳定性指标为指导,寻求电路设计及关键元器件参数的最优解,完成电路设计。最终制作出带宽高于1.65 GHz、在0.2~930 MHz范围内增益平坦度达到±2 dB的平衡零拍探测器。该研究为宽带平衡零拍探测器提供了一种新的设计思路,实验所得探测器的性能有利于更高效地提取连续变量量子态随机熵源,将有效促进连续变量量子随机数发生器的速率提高和实用化发展。

摘要：针对目前光纤磁场传感器解调方法中存在的实用性差且造价昂贵的问题,提出了一种基于光纤环衰荡技术的锥形光纤磁场测量方法,实现了磁场的时间域解调。施加不同强度的磁场时,光在锥形光纤处引起的损耗不同,导致系统衰减时间不同。将系统衰减时间和磁场强度建立联系,实现了磁场测量。为降低传感单元温度和磁场之间的交叉敏感,设计了温度控制电路,将传感单元的温度设定在25.0℃。实验结果表明,该传感器在磁场强度2 mT~9 mT范围内时,磁场强度H和衰减时间τ具有R^(2)=0.98273的线性拟合度,计算得到该传感器的磁场灵敏度为-11.65μs/mT。与光纤磁场传感器的其他解调方式相比,采用光纤环衰荡技术的磁场测量方法,具有响应速度快、成本低、稳定性好的优点。

摘要：针对现有游梁式抽油机能耗大、能效低状况,提出一种新型节能液压抽油机,并对影响抽油机能耗和性能的关键参数进行优化设计。基于AMESim平台搭建了所提抽油机仿真模型,将关键参数分为主要参数和非主要参数,采用遗传算法分步对主要参数和非主要参数进行优化设计,并通过理论计算分析和验证所得优化结果;其次,基于优化值对抽油杆位移进行闭环控制来调节抽油杆的速度特性,以减小换向产生的冲击振动。为验证优化结果对降低电动机功率的效果以及所提抽油机的节能优势,进行了多组仿真对比分析,结果表明:优化结果下电动机功率是保证系统性能的最小功率,且功率约为无能量回收液压抽油机的25%,节能效果显著。

摘要：针对金属棒材圆弧表面在光照条件下产生高光,易掩盖划痕信息的问题,设计了在多种照明条件下多种曲度棒材的缺陷数据采集实验,以增加样本的多样性和模型的泛化性;针对金属棒材表面划痕的检测问题,提出了一种改进的U2Net的缺陷分割方法,调整了残差模块(residual U blocks, RSU)的混合膨胀卷积的膨胀因子,并在全部RSU的最后一层增加了坐标注意力机制(coordinate attention, CA),缓解了原网络在编码和解码过程中各残差块的影响,提升了模型对划痕的检测效果。实验表明,改进U2Net网络与U2Net网络对比,准确率与召回率的综合评价指标由86.4%上升到了88.5%。

摘要：针对地面半实物负载模拟实验存在的被测试舵机运动干扰问题,提出流量压力协调控制电液负载模拟方法,并基于泵阀复合电液负载模拟器的加载给出方案。围绕泵阀复合电液负载模拟器建立系统数学模型;基于对泵阀职能分工的思想,利用反步滑模控制器设计方法,分别为泵控闭式子系统和阀控子系统设计速度伺服和力伺服控制器。通过联合仿真,验证所提出的技术方案和控制策略的可行性及有效性。结果表明:所提流量压力协调控制电液负载模拟方法具有优良的加载性能,且对降低系统功耗有显著效果。