国家自然科学基金(51245013)
- 作品数：13 被引量：69H指数：5
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- 相关领域：机械工程理学交通运输工程金属学及工艺更多>>
- 基于动网格技术的理想液压缸运动数值计算被引量：9
- 2013年
- 液压缸是驱动高速大功率直线运动负载的首选元件,针对该负载的高精度可预知运动控制这一问题。为了了解液压缸在高速运行速度下的运动特性和动力学特性,以理想化的液压缸为对象,利用Fluent软件及动网格技术,对液压缸缸内流动流场和活塞运动过程进行了数值仿真,探讨了压差、供油口大小和工作行程等参数对活塞动态特性的影响。研究结果表明,液压缸活塞运动速度在启动瞬时和终止瞬时均出现了大幅度的波动,在其余运动过程中,运动速度表现为某一均值和规则性高频脉动值相叠加的形态;压差越高,脉动频率越高且脉动幅值越大;油口直径增大,速度脉动频率增高,脉动幅值相应减小;活塞上合力在启动瞬时和终止瞬时出现波动,在稳态运动过程中,合力表现出与速度类似的形态。该研究同时还给出了活塞速度与工作行程大小的关系。
- 金晓宏杨科沈洋
- 关键词：液压传动液压缸动网格
- 一个新三阶混沌系统及其镇定
- 2016年
- 通过对三通阀控液压缸数学模型进行分析探讨,得到了一个非线性三阶系统,将该系统去掉一非线性项,发现了一个新的三阶混沌系统。分析给定参数值时系统相图和Lyapunov指数谱图,证实了该系统取特定值时为混沌状态;系统分岔图展示了该系统随所定参数变化走向混沌的道路。由于混沌现象对实际控制系统多是有害的,故需要寻求合适的控制策略来控制系统,以保证系统达到稳定状态,根据李雅普诺夫指数分配的方法,能够推导出能使该混沌系统镇定的控制器,且该控制器能使混沌系统镇定到期望状态。
- 金晓宏杨科刘文浩肖鹏飞
- 关键词：混沌分岔
- 蝶阀三维流场仿真和阀板驱动力矩求解被引量：25
- 2013年
- 为了实现对蝶阀开度的精确控制,计算流动介质对阀板转轴的力矩非常有必要。以空气作为流动介质,利用CFD软件,对某蝶阀随阀板开度连续变化的流场进行了模拟仿真,研究了阀板处于不同开度时的速度场和压力场分布规律,并得到了阀板气动力矩特性曲线。发现气流绕过阀板边缘时发生边界分离,阀板背面产生涡旋;随着阀门开度变大,力矩呈现单调递增的规律,在阀板开度为70°左右时阀板两侧面对阀板轴的合力矩达到最大,之后力矩开始单调递减,开度为90°时合力矩接近零。
- 沈洋金晓宏杨科
- 关键词：流体蝶阀流场开度气体动力学
- 一个比Rssler系统代数结构更为简单的三阶混沌系统及其混沌抑制被引量：2
- 2015年
- 混沌的发现与研究大都集中在非线性项不只一项,或者非线性项仅有一项时其为平方项或立方项,或者系统状态方程代数项较多的系统;而类似于Rssler系统的简单混沌系统的发现与研究较少。提出了一个结构比Rssler混沌系统代数结构更为简单的三阶混沌系统,该系统方程为y'″+cy″+by'+ay+yy'=0。通过Lyapunov指数谱图证实了该系统取特定值时为混沌状态;系统分岔图展示了该系统随所定参数变化走向混沌的道路;状态方程给出了系统有唯一的平衡点;这表明所论系统是一种不同于Genesio-Tesi系统与Coullet系统的新混沌系统。给出系统在平衡点稳定应满足的条件。通过散度计算可知系统轨迹是以与系数c有关的指数形式收敛的。将所论系统改造为参数未知Genesio-Tesi系统后,借助一种自适应控制律可以对所论系统的混沌进行抑制。
- 金晓宏刘文浩黄浩
- 关键词：混沌分岔LYAPUNOV指数谱自适应控制
- 一个三阶非线性系统混沌探讨及其混沌消除被引量：1
- 2015年
- 大行程液压缸系统考虑液压弹簧刚度影响时,其数学模型展开后为a1y″′+c1y″+e1y′+g1y+(b1yy″′+d1yy″+f1yy′)=0。对该数学模型非线性行为进行探讨时,通过Lyapunov指数谱图证明了该模型能随着系数变化引发混沌,系统分岔图展示了系统随着系数变化走向混沌的道路。使用单变量线性反馈这一易于实现的控制方法能够消除该三阶系统的混沌现象,使系统稳定在规定的平衡点。
- 金晓宏肖鹏飞杨莹莹
- 关键词：LYAPUNOV指数谱混沌分岔
- 伺服阀滑阀阀口系数影响因素分析被引量：8
- 2015年
- 分析电液伺服系统中液压缸活塞位移、液压刚度、阀口开度、外负载刚度及阀芯与阀套间径向间隙对伺服阀阀口系数的影响。采用工作点线性化的处理方法,通过引入液压缸负载力方程,给出零开口电液伺服阀滑阀流量-压力系数和流量增益的计算公式,并对其影响因素进行分析。结果表明,在液压缸全行程中,流量-压力系数会随着液压缸活塞位移、外负载刚度及阀口开度的增加而增大,其中流量-压力系数随液压缸活塞位移的增大呈抛物线增长,其最大值约为最小值的2倍;流量增益随着液压缸活塞位移、外负载刚度的增大而减小,其中流量增益随液压缸活塞位移的增大而近似呈线性规律减小,其最小值约为最大值的1/2;阀芯与阀套间径向间隙对阀口系数随液压缸活塞位移变化率的影响不大;阀口系数在液压刚度取最小值附近时存在突变;同一液压刚度值可对应2个不同的液压缸活塞位移,分别对应的阀口系数值相差非常大。
- 金晓宏艾亚辉黄浩杨科
- 关键词：伺服阀流量增益液压缸
- 基于CFD的蝶阀流场仿真和阀板驱动力矩研究被引量：5
- 2013年
- 为了实现对蝶阀开度的精确控制,计算流动介质对阀板转轴的力矩非常有必要。本文以空气作为流动介质,利用CFD软件,对某蝶阀随阀板开度连续变化的流场进行了模拟仿真,得出了阀板处于不同开度时的速度场、压力场分布规律,并得到了阀板气动力矩特性曲线。结果表明:气流绕过阀板边缘时发生边界分离,阀板背面产生涡旋;随着阀门开度变大,力矩特性呈现单调递增的规律,在阀板开度为70°左右时,阀板两侧面对阀板轴的合力矩达到最大,之后力矩开始单调递减,开度为90°时,合力矩接近为0。
- 沈洋金晓宏杨科
- 关键词：流体传动与控制蝶阀气动力矩
- 一种电液弹性力负载模拟器及其性能研究被引量：7
- 2016年
- 为解决弹性力负载模拟器中多余力及加载精度的问题,提出一种带有电液伺服式补偿阀的弹性力负载模拟器.考虑了位置系统和力加载系统的相互耦合及相互影响,根据液压桥路及液阻理论,通过加入一个伺服式补偿阀,用于排出位置扰动引起的强迫流量;有效地克服了多余力,并提高系统性能指标.建立了在位置干扰下的弹性力负载模拟器的数学模型.采用实物参数进行系统数字仿真,结果表明：弹性力负载模拟器能准确地对位置系统施加弹性力,响应滞后时间约为（0.02～0.03）s,其输出幅值误差为（0.5～1.3）％.
- 金晓宏肖鹏飞杨科
- 关键词：负载模拟器多余力电液伺服阀
- 非全周矩形开口滑阀小开口度时流量及液动力特性研究被引量：12
- 2016年
- 电液伺服阀作为液压控制系统的核心元件,其性能的好坏直接关系到控制系统的特性。采用计算流体动力学软件Fluent中动网格技术,对伺服阀滑阀阀口在0.5mm开度内的流动状态进行静、动态仿真,研究其流量与液动力特性。从计算结果可以看出,阀口流量特性仿真曲线与理论曲线在趋势上基本相同。阀芯所受稳态液动力仿真值与理论值增长趋势基本相同。仿真时,阀口开度按给定速度连续增大,阀口打开瞬时,瞬态液动力变化大;阀口打开后,瞬态液动力变化不大,且瞬态液动力数值较稳态液动力小得多。
- 杨科金晓宏肖鹏飞唐文
- 关键词：动网格
- 含有负弹性刚度负载的电液控制策略探讨被引量：2
- 2014年
- 针对电液位置控制系统在负载弹性刚度含有负值时系统出现不稳定现象,以及外负载力方向切换时干扰大而导致系统定位刚度差等问题,对负载弹性刚度为负值的电液位置控制系统构成及其数学模型的分析。采用二阶微分正反馈补偿的方法可以消除负载弹性刚为负值时对系统造成不利的影响。液压弹簧刚度处于最小值时,系统稳定性差、响应慢,在此情况下对系统进行建模仿真,得到的系统特性曲线表明:采用二阶微分正反馈补偿后系统稳定且拥有足够的稳定裕量,系统能够达到3 Hz以上的频宽。
- 程方明金晓宏艾亚辉
