一、液压马达速度伺服系统研究（论文文献综述）
陈帅[1]（2021）在《液压直驱三自由度球型手腕设计与运动学特性研究》文中指出手腕单元是机器人整体机构中必不可少的一环,手腕单元的机构性能直接影响着机器人末端执行器的性能及作业能力。针对主流电驱手腕严重依赖高精密减速器和长时间带载工作电机发热严重的问题以及煤矿井下防爆全液压机械臂的需求,本文设计了一款新型的基于液压驱动技术的运动解耦的三自由度球型手腕,然后基于此手腕做了一系列的研究。首先,根据设计要求制定了基于液压驱动的新型手腕结构方案及驱动方案,对制定的结构方案进行理论分析与计算,根据计算结果对手腕所涉及的部件的参数进行设计;在此基础上,对液压作动器的参数进行计算与设计;此外,为了使手腕整机结构紧凑且能满足设计要求,还需考虑传感器的布置,进而完成对手腕的概念设计;建立手腕的整机三维实体模型并对其结构和尺寸做进一步优化与完善。其次,针对所设计手腕的机械结构与驱动方案,对手腕进行理论分析,建立手腕的正/逆运动学模型并进行仿真研究与分析;运动学仿真结果表明:通过油缸驱动手腕仰俯/侧摆关节方案以及液压马达+球笼式等速万向节驱动手腕自转关节方案是正确与可行的;动力学仿真结果表明:所设计的手腕驱动方案是合理性。最后,本文针对目前被广泛应用的传统模糊PID控制算法的（35）Kp规则库在对Kp参数进行在线修正时存在精准度不足的问题,对（35）Kp规则库进行分析并确定不合理规则的所在位置,然后对其进行调整与改进,完成对（35）Kp规则库的优化,设计了新的控制策略—改进模糊PID;借助多领域协同仿真技术,以期证实改进方法的优越性以及提高系统的控制性能;研究结果表明:新的（35）Kp规则库相比于传统的（35）Kp规则库对Kp参数进行在线修正时更加灵活与准确,克服了原有（35）Kp规则库存在的问题,使改进模糊PID控制器的伺服跟踪精度和抗干扰能力都得到了显着的提升;为实现手腕的高精度位姿伺服控制提供了控制器这一关键一环;基于Recurdyn-simulink-AMESim的机电液联合仿真技术建立了手腕机电液联合仿真的虚拟平台,然后借助仿真平台对手腕单关节动作和手腕多关节协同动作进行联合仿真与分析;仿真结果表明:改进模糊PID控制在手腕的位姿伺服控制中仍具有优秀的伺服控制能力和伺服跟踪精度,可以以更高的精度实现手腕的位姿伺服控制。
王星耀[2]（2021）在《大型海工栈桥液压控制系统研究》文中研究指明大型海工栈桥是一种能够适用复杂多变海上工作环境的、实现海上工作人员安全且高效换乘的新兴海洋装备技术。工作时,栈桥末端不需要固定在船舶或者平台上,而船舶随海风、海浪在横荡、纵荡和垂荡方向上产生的位移可以通过主动式波浪补偿系统进行补偿,大型海工栈桥是由MRU等检测装置测得船舶的实际运动后,通过控制其液压控制系统产生一个与测得的实际运动相反的运动来进行波浪补偿的,最终达到栈桥末端相对于理想目标点静止不动的目的。主要体现在绕回转装置的旋转、绕俯仰装置的旋转以及伸缩装置的平移运动,使海工栈桥末端位置相对于海上平台静止,实现人员通过海工栈桥与海上建筑之间平稳安全的换乘。首先,本文介绍了大型海工栈桥的研究背景和实际应用价值。简述了海上换乘装备国内外研究现状和发展趋势、波浪补偿装置的研究现状以及分类和应用。经过查阅资料发现具有先进波浪补偿技术的海工栈桥一直被国外所垄断,国内在这方面的研究处于落后阶段,技术不成熟,较国外差距很大。因此,通过探究和总结前人在该领域所进行的工作,并以此为基础展开自己的科研工作。第二,对船用大型海工栈桥进行运动学建模分析。运用D-H参数法对船用海工栈桥的正逆运动学进行求解,在Matlab中运用蒙特卡洛法进行建模仿真,得到海工栈桥末端的工作空间。第三,对船用大型海工栈桥进行主动式波浪补偿研究,对栈桥末端执行器在三自由度上的位移运动进行主动补偿,建立主动式波浪补偿控制算法。通过该算法求得海工栈桥在三个自由度上的运动补偿量。第四,通过分析波浪得到船舶随波浪运动的机理。对阀控缸电液位移伺服系统和阀控马达电液速度伺服系统进行数学建模,并使用Simulink仿真平台进行验证,通过仿真数据分析对系统的性能指标进行优化。第五,选择以传统的PID控制为基础,并融入模糊自适应控制,对控制参数进行实时调整,使控制更加稳定,适应性更强。最后运用AMEsim和Matlab/Simulink联合仿真的方法,对本文所设计的模糊自适应PID控制策略进行控制精度、响应速度、抗干扰能力的验证。最后,总结本文工作,展望研究方向。本文采用理论分析、仿真模拟等方法,探究了大型海工栈桥的工作空间以及液压控制系统的主要参数和控制回路,设计了控制精度高、稳定性好以及响应速度快的的控制策略,并通过仿真平台证实了此方案的可行性。
王千年[3]（2021）在《深海液压机械臂的设计与分析》文中研究表明液压机械臂是深海智能精确作业的核心装置,是深海勘测和作业的关键工具,在落实我国海洋战略、建设海洋强国方面具有重要地位。论文在“中科院战略性先导A类科技专项”任务“智能精确作业模块研制”的支持下,以深海液压机械臂为研究对象,设计了机械臂的总体方案,分析了机械臂的运动学和轨迹规划,研究了液压关节三种控制算法。仿真和实验结果表明,系统设计和控制算法研究满足研制深海液压机械臂的要求。论文的主要工作如下:1.针对深海液压机械臂的设计问题,提出了机械臂总体、机械结构、关节密封、液压和控制系统等设计方案。计算了机械臂六个关节工作时所需的最大力矩,确定了各个关节执行器的型号,并在末端速度20mm/s目标参数的约束下做了仿真,结果表明设计方案可行。2.针对深海液压机械臂的运动学问题,依据D-H参数建立了机械臂的运动学模型,采用变换矩阵法推导了机械臂正向运动学方程,利用解析解法求解了机械臂运动学逆解,并运用蒙特卡洛法分析了机械臂的工作空间。计算和仿真结果表明所设计的机械臂存在运动学逆解,且工作空间满足设计目标。3.针对深海液压机械臂的轨迹规划问题,分析了关节空间中三次多项式插值法、五次多项式插值法,研究了笛卡尔空间中的直线插补法、圆弧插补法,设计了基于5段S型加减速的轨迹规划。仿真结果表明基于5段S型加减速的轨迹规划计算量小且加速度连续,为机械臂运动控制提供了支撑。4.针对深海液压机械臂的关节控制问题,建立了肩关节控制系统的数学模型,设计了经典比例积分微分（Proportion Integration Differentiation,PID）、单神经元PID和前馈补偿PID的控制算法,并针对三种算法进行了仿真分析;最后采用经典PID控制算法针对肩关节系统做了实验,仿真和实验结果表明所设计的控制算法满足机械臂精度需求。
李向鑫[4]（2021）在《变位机翻转工作台液压马达同步控制策略研究》文中研究说明液压系统的同步控制不仅是液压技术永恒的课题,更是当今在实践中迫切需要解决的问题之一,其中液压马达的同步控制相较于液压缸的同步控制难度更高,其突出的转速测量和波动脉冲都对同步系统所需要满足的快、准、稳的控制特性提出了更严峻的挑战。本文以电液伺服阀控双液压马达驱动的变位机系统为控制对象,旨在对液压同步系统中的同步控制原理,同步控制策略与控制器的搭建进行探讨,如何采用合适的控制方法和策略以提高变位机系统的性能是本文研究的关键。变位机是典型的多刚体动力学模型,可以使用拉格朗日能量方程搭建其翻转过程的动力学方程。在液压系统中,介绍了阀控马达系统的的工作原理,基于流量连续性方程和力平衡方程建立了阀控马达系统的数学模型和传递函数,并通过使用ADAMS-AMESIM-MATLAB软件进行联合仿真以验证模型的合理性和准确性。在变位机系统的翻转工况,各软件间实时进行数据交换,针对变位机系统中两个传动丝杠因位置同步误差产生的额外轴向力进行反馈和比较后作为输入信号导入到MATLAB/Simulink中搭建的控制器中进行闭环同步控制,再将输出的控制信号导入AMESIM中的液压伺服阀以控制其阀芯开口度,改变流通液压马达流量从而改变马达转速,最终实现两个液压马达的位置同步控制。从提高系统响应速度和同步控制精度出发,以阀控液压马达位置同步系统为研究对象。在控制策略的选取上,首先使用工程中广泛应用的PID控制器搭建了用于联合仿真的机-电-液系统。为提高系统的控制精度和鲁棒性,根据电液伺服阀特点对变位机系统分别基于自适应模糊PID控制、自抗扰控制与滑模变结构控制策略进行联合仿真。分析并对比不同控制策略下的阀控液压马达位置同步控制系统的使用效果,变位机在翻转工况下的动力学响应和液压系统中关键液压元器件的性能。在改善工程实际中变位机系统在翻转工况中遇到因同步精度不足产生的丝杠卡死现象的同时为阀控液压马达系统的同步控制提供理论依据。
荆成虎[5]（2021）在《摩擦式电液负载模拟器加载性能及控制策略研究》文中进行了进一步梳理电液负载模拟器通过与被测试舵机直接机械固连在一起,是一个被动式力（力矩）控制系统,被广泛应用于舵机系统测试。然而,对于这种被动式力矩伺服控制系统来说,舵机主动运动是一种强干扰。这种强干扰被称为多余力矩,它严重影响着电液负载模拟器的负载模拟精确性。为提高负载模拟精度,本文提出一种基于摩擦加载的摩擦式电液负载模拟器。为了探索抑制电液负载模拟器多余力矩方法和新型负载模拟方案,本文以电液负载模拟器数学模型为基础,分析了电液负载模拟器多余力矩问题,仿真分析同步补偿和鲁棒控制抑制多余力矩的效果,验证了多余力矩对电液负载模拟器加载性能影响,并且很难被消除。为彻底消除多余力矩,只能从根本上改变加载方案,消除负载模拟器和被测试舵机之间的耦合。因此,本文提出一种摩擦式电液负载模拟器加载方案。详细介绍了摩擦式电液负载模拟器工作原理,建立了摩擦式电液负载模拟器数学模型,分析了舵机系统运动对摩擦式电液负载模拟器力矩跟踪影响不大,并且仿真验证了它的力矩模拟性能。虽然摩擦式电液负载模拟器理论上不存在多余力矩问题,但是利用摩擦进行加载,一方面会产生摩擦生热和摩擦磨损等问题,另一方面摩擦特性也会因为各种外界因素的影响而不同,影响加载性能。理论分析了摩擦过程中的摩擦生热和磨损问题。利用摩擦试验机测试了不同摩擦副摩擦系数随压力、相对转速和温度的变化,同时测试了不同摩擦副材料在相同条件下摩擦温升和摩擦系数波动,为选择合适的摩擦加载所用的材料奠定基础。摩擦加载是摩擦式电液负载模拟器的特点,摩擦组件及摩擦对摩擦式电液负载模拟器加载性能有很大影响。摩擦系数通常比较小,摩擦加载使得最大加载力矩一般小于同等功率下的电液负载模拟器最大力矩;温升、压力和相对转速使摩擦系数变化,摩擦系数变化直接影响摩擦式电液负载模拟器性能;摩擦组件使系统惯量增大,舵机运动产生惯量力矩,影响摩擦式电液负载模拟器加载性能;摩擦生热产生的热应力对于摩擦式负载模拟器加载来说是一种干扰;由于加工和安装精度以及摩擦伴随的磨损,摩擦副间很容易产生间隙,使得摩擦式电液负载模拟器力矩跟踪过零时产生死区。仿真分析了摩擦系数及其变化、摩擦组件惯量、摩擦温升和摩擦副间隙对加载性能的影响。依据这些影响因素,优化了系统关键结构和结构参数。摩擦式电液负载模拟器是一种典型的电液力矩伺服系统,是一种高阶非线性系统。相对于一般的电液伺服系统,由于摩擦式电液负载模拟器利用摩擦实现力矩伺服控制,摩擦的不确定性和非线性直接增加了它的控制难度。考虑摩擦高频波动和系统高阶特性,提出一种基于奇异摄动理论的平坦控制,将高阶系统分成两个低阶系统分别设计适合的控制器,降低了系统控制器设计复杂性,同时也降低了系统对噪声和摩擦波动的敏感性。利用Lyapunov函数证明了闭环减阶系统和闭环边界层系统是渐进稳定的,利用Tikhonov定理分析了整体闭环系统是实际渐进收敛,并且仿真验证了基于奇异摄动理论的平坦控制有效性。实际摩擦式电液负载模拟器存在干扰惯性力矩、参数不确定性、未建模动态和输入饱和等问题,提出一种动态面鲁棒抗扰控制方法,证明了在所提动态面鲁棒抗扰控制下系统所有信号都是半全局最终一致有界的,仿真验证了动态面鲁棒抗扰控制有效性。研制了摩擦式电液负载模拟器实验系统,对液压马达加载式负载模拟器和摩擦式电液负载模拟器实验系统进行调试并测试了系统的基本性能,并且对本文提出的控制方法进行实验验证。
顾明峰[6]（2020）在《带压作业机密闭切断装置设计及控制性能研究》文中研究说明随着我国经济快速发展,人们对石油天然气的需求日益提高,进而对油气田现场能源开采效率提出了更高要求。由于石油开采设备频繁作业井下连续油管连接处存在老化、锈蚀等问题,以及修井作业过程中时有出现油管卡死现象,极大的影响了修井作业效率。本文通过对国内外现有的油管内切割设备的优缺点进行剖析,并结合国内修井作业设备的基本作业流程,研发一种与现有带压作业机有效融合的密闭切断装置。参考手动油管外切割工具作业方式,从密闭切断装置的结构组成、工作原理及主要技术参数展开研究,结合修井作业实际工况来确定装置的结构组成和设计要求。在此基础上进一步深入研究其切割机理,通过油管切割实验来分析回转组件转动速度和割刀组件进给量对油管切割效果的影响,以此来确定切割油管的最佳运动参数。根据油管切割过程中割刀所受的最大切割阻力及进给精度要求,进行密闭切断装置传动机构滚珠丝杠的计算选型,计算驱动回转组件及滚珠丝杠转动所需的最大转矩。结合ANSYS有限元仿真软件对传动齿轮进行瞬态动力学分析,确保其在传动过程中符合力学性能要求;并对回转组件进行压力性能分析,确保其在30MPa井内压力的冲击下主体结构强度符合带压作业现场安全密封性要求。在完成整套装置的结构设计后,进一步对密闭切断装置进行液压控制回路设计,以满足带压切割油管时回转和进给作业的需求。结合阀控马达原理建立了割刀进给系统数学模型,并对液压元件计算选型。在此基础上,提出一种基于粒子群优化的自适应模糊PID控制策略,以提升阀控马达割刀进给系统的控制性能。结果表明,该策略作用下系统整体转动角度跟踪性能及跟踪误差均能满足油管切割精度要求,且其动态调节性能也更佳。图[55]表[8]参[69]
朱晨辉[7]（2020）在《履带式烟叶采收机液压行驶系统设计及控制方法研究》文中研究表明液压行驶系统因具有响应快、控制精度高、输出扭矩大的特点,近年来在农用履带式作业车辆上得到了广泛的应用。农用履带式作业车辆采用液压传动方案代替一些复杂的机械传动中间装置,可以使系统结构布局更加灵活,机器更为轻巧化、轻量化,同时,液压行驶系统还具有工作效率高,故障发生率低,便于养护和操作等特点,这些特点对于农用履带式作业车辆而言无疑是很好的选择。随着液压技术的发展,液压元器件向着小型化并与微电子技术紧密结合的方向发展,依靠微型处理机控制,液压行驶系统的控制更加方便灵活,控制精度也越来越高。本文根据河南省丘陵烟区烟叶采收农艺特点和履带式烟叶采收机的作业要求,设计了履带式烟叶采收机的液压行驶系统及相应的行驶控制方法,实现了烟叶采收机在丘陵烟田稳定行驶作业。文中分别从液压行驶系统的设计与液压特性分析、控制部分软硬件设计、行驶控制方法、台架试验、建模仿真以及采收机行驶试验六个方面对履带式烟叶采收机行驶系统做了研究工作,研究内容如下:1.从履带式烟叶采收机的车体特征和丘陵烟田作业模式入手,提出了一种基于双泵-双马达形式的液压行驶驱动方案,并根据履带式烟叶采收机液压系统所需功率大小以及双速行驶的要求,对行驶驱动系统中的动力单元和液压元件进行了计算选型,使其满足了烟叶采收机在行驶及作业过程中的各项功能要求;从变量柱塞泵和定量行走马达结构原理入手,对行驶液压系统进行了液压特性分析,并基于AMESim软件对烟叶采收机驱动系统进行了仿真分析,分析了其液压行驶系统在斜坡满载起步、停车与平地差速转向三种工况下变量泵和定量马达液压输出特征。2.为实现烟叶采收机行驶驱动系统功能要求,利用模块化设计思想,完成了基于EPEC3724控制器的烟叶采收机行驶控制系统的软硬件设计,提出了一种以速度控制手柄为控制执行器的自动油门控制方案,设计了速度控制手柄方位与车辆行驶状态的对应规则,分析了速度控制手柄自动油门控制方案的控制原理。3.论文对烟叶采收机在直行和转向两种行驶状态下的控制方法进行研究。采用模糊PID控制器对单通道液压马达输出转速进行控制。针对直线行驶双马达同步转速输出问题,分析了常见的三种双轴同步控制方法,通过对三种方法进行分析,最终采用了交叉耦合模糊PID同步控制方式;针对转向行驶控制问题,从车辆运动学的角度分析了履带车在转向过程中的三种差速转向方式,综合考虑了采收机转向时转向半径、转向阻力、驾驶安全以及与速度控制手柄匹配方式这四个因素,最后采用了内侧降速式差速转向方式。4.为验证所提出的单通道模糊PID闭环控制和交叉耦合双闭环复合控制的控制效果,搭建了双泵双阀控马达系统的仿真模型和试验台架。试验结果表明,在阶跃跟踪试验和冲击试验中,模糊PID控制对比PID控制,系统输出转速稳态误差小3r/min、冲击下最大转速差值少10r/min、稳定调节时间快0.2s,由此可见,模糊PID控制算法在马达转速稳定输出、抗干扰能力、控制响应时间上优于PID控制;在双轴同步试验过程中:相比于并行式PID同步转速控制方法,双闭环模糊PID控制下的系统输出转速差值同比减小了55.6%,稳定调整时间平均缩短了37.5%。5.建立了履带式烟叶采收机液压驱动系统数学模型和车辆转向动力学数学模型,将两个模型联立后在Matlab/Simulink软件中对其模型进行了仿真分析,模拟了采收机在转向半径R≥B/2和0≤R<B/2两种转向模式下的转向状态,并从中对比分析了PID控制和模糊PID控制对单通道泵控马达系统转速输出效果和交叉耦合同步控制下的双轴液压马达转速输出效果。6.对履带式烟叶采收机进行了基础行驶试验和田间作业试验。在直线行驶试验中,从直线行驶偏驶率和双通道马达转速输出同步性两个方面对比分析了单通道PID控制、单通道模糊自适应PID控制、双通道交叉耦合PID复合控制以及双通道交叉耦合模糊自适应PID控制等4种方法的控制效果;在转向行驶试验中,从行走马达输出转速的稳定性、采收机转向半径的相对误差以及两侧履带的滑转和滑移率三个方面对比分析了PID和模糊PID两种控制算法的控制效果;在田间试验中,从动力性、转向性、制动性、持续行驶性和操纵性五个评价指标上综合分析了履带式烟叶采收机的行驶驱动性能。
于辉[8]（2020）在《直线型主动升沉补偿装置的能量回收系统研究》文中认为随着人类对海洋探索脚步的加快,海洋工程装备的现实需求不断增加、性能要求也不断提高。作为海工作业必不可少的装备,直线型主动升沉补偿系统补偿效率高、补偿滞后量小,但能量消耗大,因此研究直线型主动升沉补偿装置的能量回收系统在当前社会能源紧缺的前提下和环境恶化日趋严重的情况下具有重要的现实意义。目前国内外学者关于直线型主动升沉补偿装置的研究主要集中在两个方向,一方面是控制算法相关的研究,另一方面是液压执行器的设计,因此对其能量回收系统的研究作为当前技术的突破点,必然会得到空前的重视与发展。本课题在国家自然科学基金-青年科学基金项目（Grant No.51705288）的资助下开展,全面分析势能回收系统及应用概况。以直线型主动升沉补偿装置为对象,对负载重物势能回收技术进行研究,分析了装置作业工况特点、性能评价指标及能量损耗情况,提出了直线型主动升沉补偿装置的能量回收系统方案。文章分析了直线型主动升沉补偿装置的结构特点、运动状态以及控制流程,对传统直线型主动升沉补偿装置存在的问题进行分析,对系统的执行机构可回收能量进行了分析计算,建立了直线型主动升沉补偿装置的数学模型,并利用AMESim软件进行了系统仿真分析,验证了其能量可回收性能。设计了一种基于液压马达-发电机能量回收系统的直线型主动升沉补偿装置,分析了方案可行性及系统结构和工作原理,建立了系统的数学模型,通过对其升沉补偿精度及能量回收效率的仿真分析,验证了该设计的高精度、高效率及高稳定性的特点。通过对液压马达、发电机元器件核心参数的调试,得出参数变化对系统能量回收效率的影响。文章提出一种基于蓄能器的电液式能量回收系统的直线型主动升沉补偿装置,分析了其系统工作原理、结构设计特点及方案效果评价,针对蓄能器的工作特点选择了气囊式蓄能器,并对其进行了优化设计,建立了系统的数学模型,并利用AMESim仿真软件得到升沉补偿装置的位移跟踪曲线和能量回收系统性能曲线。结果表明:基于蓄能器的电液式能量回收系统的直线型主动升沉装置具有良好的补偿精度、较高的能量回收效率以及优秀的系统稳定性,蓄能器的引入对于减少液压系统液压冲击、延长能量回收时间有重要作用。
刘启才[9]（2020）在《液压故障模拟实验台的开发及阀控马达闭环系统性能研究》文中提出目前,基于数据的液压系统故障诊断面临两大难题:典型故障样本不足和故障知识发现困难。本课题针对液压系统典型故障样本不足的问题设定了两个研究目标:其一,搭建一台功能更全面的液压系统故障模拟综合实验台并为其开发测控系统,用以采集液压系统典型故障数据。其二,利用搭建好的实验台模拟液压马达进油口管路泄漏故障,采集故障数据,研究液压马达进油口管路泄漏对伺服阀控制液压马达速度闭环系统性能的影响。采用LabVIEW编程软件为实验台开发具有数据采集、分类显示、选择保存和闭环控制功能的测控系统。在减速机给液压马达减速增扭之后用磁粉制动器对液压马达加载。逐刻度调节节流阀使得模拟的管路泄漏量不断增加,采集伺服阀控制液压马达速度闭环实验中,因进油口管路泄漏量的增加,系统从稳定状态到失稳过程中的实验数据。研究不同进油口泄漏量和液压马达负载对伺服阀控制液压马达速度闭环系统性能的影响。结果表明,液压故障模拟综合实验台设计合理、功能齐全,测控系统运行可靠,能实现多路信号高速数据采集、分类显示、选择保存和伺服阀控制液压缸位置闭环、力闭环以及伺服阀控制液压马达速度闭环等功能。实验表明,随着液压马达进油口泄漏量的增加,系统的调整时间变长,系统压力建立需要的时间更长,快速性降低,速度在稳定前的振荡次数减少,超调量减小。当系统泄漏量较大时,系统将会失稳。
秦涛[10]（2020）在《液电混合驱动挖掘机回转系统运行特性及能效研究》文中研究指明在日常生活中,挖掘机作为一种常见的工程机械,在我国拥有巨大量的市场和发展潜力。尽管历经多年的发展,挖掘机的技术已非常成熟,但仍然存在许多缺陷。在挖掘机作业时,回转作为一个典型的执行机构,回转平台起制动频繁,由于惯性大,起动压力高于液压马达进油口的溢流阀的设定压力,造成大量的溢流损失;制动时回转平台的动能通过液压马达出油口的制动阀转化为热能,导致大量的能量浪费;回转液压系统采用开环的阀控马达系统,存在回转平台运行平稳性差、控制阀的进油口和出油口同时节流、节流损失大等问题。随着全球环境污染问题愈发严重,如何降低挖掘机回转系统的能耗,实现节能减排成为了当前的热点。为了降低挖掘机回转系统能耗,国内外专家学者针对其展开了广泛的研究:在动力源、主泵和负载之间进行功率匹配;液压系统方面采用二次调节、闭式泵控和进出口独立等技术;利用液压或电气的方式回收回转平台的制动动能。采用上述方案均可降低挖掘机回转系统的能耗,但仍然受到柴油发动机的自身限制,存在燃油效率低,排放差等缺陷。为了解决上述问题,本文提出液电混合驱动挖掘机回转驱动系统,在回转过程中伺服电机作为主驱动,控制回转平台的转速,液压马达-蓄能器回收回转平台制动动能,并在起动时辅助电机驱动回转。本系统可以降低电机的装机功率,高效回收回转平台制动动能,有效消除回转过程中的溢流损失和节流损失,整个回转过程运行平稳,控制精确。具体研究内容如下:1.分析原机正流量回转系统的结构和工作原理,建立其回转平台起动、匀速和制动阶段的数学模型,以此分析其能耗特性;提出液电混合驱动挖掘机回转系统,建立不同工作阶段的数学模型,进而分析所提系统的具体工作原理,并根据其系统结构和各种能量回收方式的特点,初步确定采用电气和液压相结合的方式回收再利用回转平台制动动能。2.制定了伺服电机的扭矩控制策略和速度控制策略,接着建立了由双向DC/DC变换器和超级电容组成的电气储能系统控制策略,进一步研究后得到液电混合驱动挖掘机回转系统双动力源协调控制策略;然后在Simulation X仿真软件中根据原机正流量整机系统和液电混合驱动挖掘机整机系统的具体结构、工作原理和控制原理分别搭建了与之对应的联合仿真模型。3.利用原机试验数据验证了原机正流量回转系统仿真模型的准确度,研究了满载180°工况下,原机正流量回转系统的运行特性和能耗特性。接着在相同工况下,对原机正流量回转系统和液电混合驱动挖掘机回转系统展开仿真研究,结果表明,与原机正流量回转系统相比,所提系统降低能耗64.53%,节能效果显着,并且系统运行平稳,控制精确,但是在一个回转工作循环后,蓄能器油液不足,无法继续回转,故需对所提系统进行优化。通过研究后,确定同时采用变量马达和增加蓄能器容积的方法对所提系统进行优化,该方法可以有效降低补油频次,提高工作效率,与未优化的系统相比,节能效果不受影响,并且所提系统中电机只回收少量的制动动能,故可将电气储能系统去掉,利用制动电阻消耗这些能量,只采用液压马达-蓄能器回收回转平台的制动动能,进一步简化系统结构,降低改造成本。4.针对大型挖掘机做复合动作时存在斗杆卡顿的现象,通过动力学分析和原机试验数据对其产生原因进行阐述,利用液电混合驱动挖掘机回转系统将回转机构与其他执行器进行解耦以增加斗杆液压缸的供给油液,最终消除斗杆卡顿的现象。然后针对优化后的液电混合驱动挖掘机回转系统,本文研究了不同回转角度、回转平台转动惯量和蓄能器参数对所提系统节能效果的影响,研究结果表明,在一定范围内,回转角度越小,回转平台转动惯量越大,蓄能器最高工作压力越低,节能效果越佳;而蓄能器预充压力对所提系统的节能效果影响很小。最终,对所提系统节能效果的影响程度从大到小的排序为回转角度、回转平台转动惯量、蓄能器最高工作压力、蓄能器预充压力。
二、液压马达速度伺服系统研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、液压马达速度伺服系统研究（论文提纲范文）
（1）液压直驱三自由度球型手腕设计与运动学特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题的目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 手腕的发展与分类 |
| 1.2.2 手腕的国内外研究现状 |
| 1.2.3 基于液压驱动手腕的发展现状 |
| 1.3 本课题主要研究内容 |
| 第2章 基于液压直驱三自由度球型手腕的机械结构设计 |
| 2.1 手腕设计思路 |
| 2.1.1 设计要求 |
| 2.1.2 设计方案 |
| 2.2 手腕的概念设计 |
| 2.2.1 选定手腕驱动方案 |
| 2.2.2 手腕机构参数设计 |
| 2.2.3 手腕传感器的布局设计 |
| 2.3 基于NX的手腕结构设计与建模 |
| 2.3.1 手腕重要零部件的设计与建模 |
| 2.3.2 手腕辅助元件的设计与建模 |
| 2.3.3 手腕的装配 |
| 2.3.4 传感器的布置与安装 |
| 2.4 手腕本体方案实施 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 手腕的虚拟样机建立及仿真分析 |
| 3.1 手腕的运动学分析 |
| 3.1.1 手腕的正运动学模型 |
| 3.1.2 手腕的逆运动学模型 |
| 3.1.3 手腕的运动空间 |
| 3.2 手腕虚拟样机的建立 |
| 3.2.1 手腕CAD模型导入Recurdyn |
| 3.2.2 运动副及驱动的创建 |
| 3.3 手腕运动学仿真分析 |
| 3.4 手腕动力学仿真分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 手腕高精度位姿伺服控制策略研究—改进模糊PID |
| 4.1 传统模糊PID控制策略 |
| 4.1.1 传统模糊PID控制策略在电液伺服控制中的应用 |
| 4.1.2 传统模糊PID控制策略存在的问题 |
| 4.2 改进模糊PID控制策略 |
| 4.2.1 改进思路 |
| 4.2.2 改进模糊PID控制器设计 |
| 4.3 改进模糊PID控制性能研究 |
| 4.3.1 控制对象系统描述 |
| 4.3.2 联合仿真模型构建 |
| 4.3.3 联合仿真分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 手腕的机电液联合仿真与分析研究 |
| 5.1 机电液联合仿真技术 |
| 5.2 手腕机电液联合仿真虚拟平台 |
| 5.2.1 手腕机电液联合仿真实现原理 |
| 5.2.2 手腕机电液联合仿真虚拟平台搭建 |
| 5.3 手腕单关节联合仿真分析 |
| 5.3.1 仰俯关节联合仿真分析 |
| 5.3.2 侧摆关节联合仿真分析 |
| 5.3.3 自转关节联合仿真分析 |
| 5.4 手腕多关节协同动作联合仿真分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结和展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（2）大型海工栈桥液压控制系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 海工栈桥装备国内外研究现状 |
| 1.3 大型海工栈桥波浪补偿研究现状 |
| 1.4 波浪补偿控制系统的控制策略分析 |
| 1.5 主要研究内容 |
| 第2章 海工栈桥运动学建模分析 |
| 2.1 运动学建模 |
| 2.1.1 海工栈桥结构特点 |
| 2.1.2 海工栈桥运动学分析 |
| 2.1.3 海工栈桥运动学正解 |
| 2.1.4 海工栈桥运动学逆解 |
| 2.2 运动学分析与验证 |
| 2.3 海工栈桥工作空间分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 海工栈桥波浪补偿建模分析 |
| 3.1 船舶运动分析 |
| 3.2 随机波浪分析 |
| 3.3 船舶响应仿真 |
| 3.4 波浪补偿分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 海工栈桥液压系统分析 |
| 4.1 阀控缸/马达系统动力学建模 |
| 4.1.1 四通阀控缸系统动力学建模 |
| 4.1.2 四通阀控马达系统动力学建模 |
| 4.2 回转机构液压系统设计与分析 |
| 4.2.1 液压回路原理分析 |
| 4.2.2 液压元件参数设计 |
| 4.2.3 液压系统动力学建模 |
| 4.2.4 液压系统动力学仿真分析 |
| 4.3 伸缩机构液压系统设计与分析 |
| 4.4 俯仰机构液压系统设计与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 海工栈桥控制策略设计及仿真分析 |
| 5.1 PID控制策略 |
| 5.1.1 PID控制原理 |
| 5.1.2 PID控制调参过程 |
| 5.2 模糊控制策略 |
| 5.2.1 模糊控制原理 |
| 5.2.2 模糊自适应PID控制器设计 |
| 5.3 AMEsim与Matlab/simulink联合仿真分析 |
| 5.3.1 Amesim仿真 |
| 5.3.2 联合仿真分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的学术成果 |
| 致谢 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（3）深海液压机械臂的设计与分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 深海液压机械臂系统方案设计 |
| 2.1 深海液压机械总体方案设计 |
| 2.1.1 机械臂系统设计 |
| 2.1.2 机械臂的技术参数 |
| 2.1.3 机械臂材料的选择 |
| 2.2 深海液压机械臂的结构设计 |
| 2.2.1 各关节设计与力矩计算 |
| 2.2.2 关节密封设计方案 |
| 2.3 深海液压机械臂液压系统设计 |
| 2.3.1 液压系统总体设计方案 |
| 2.3.2 液压系统流量分析 |
| 2.4 深海液压机械臂控制系统设计 |
| 2.4.1 控制系统组成设计 |
| 2.4.2 控制方案设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 深海液压机械臂运动学分析 |
| 3.1 深海液压机械臂运动学建模 |
| 3.1.1 坐标系变换理论基础 |
| 3.1.2 机械臂连杆坐标系的建立 |
| 3.2 深海液压机械臂运动学分析 |
| 3.2.1 机械臂运动学正解 |
| 3.2.2 机械臂运动学逆解 |
| 3.3 深海液压机械臂运动学仿真 |
| 3.3.1 机械臂运动学正解仿真 |
| 3.3.2 机械臂运动学逆解仿真 |
| 3.4 深海液压机械臂工作空间分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 深海液压机械臂轨迹规划及仿真 |
| 4.1 关节空间轨迹规划 |
| 4.1.1 三次多项式插值法 |
| 4.1.2 五次多项式插值法 |
| 4.2 笛卡尔空间轨迹规划 |
| 4.2.1 直线轨迹插补 |
| 4.2.2 圆弧轨迹插补 |
| 4.3 基于5段S型加减速的轨迹规划 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 液压关节控制系统的仿真与实验 |
| 5.1 液压关节控制系统数学模型的建立 |
| 5.2 液压关节控制系统控制器设计 |
| 5.2.1 基于经典PID控制律的控制器设计 |
| 5.2.2 基于单神经元的PID控制器设计 |
| 5.2.3 基于前馈补偿的PID控制器设计 |
| 5.3 液压关节控制系统仿真与分析 |
| 5.3.1 经典PID控制器仿真 |
| 5.3.2 单神经元PID控制器仿真 |
| 5.3.3 前馈补偿PID控制器仿真 |
| 5.4 液压关节控制系统实验与分析 |
| 5.4.1 控制系统平台的搭建 |
| 5.4.2 基于经典PID控制律实验与分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文及取得的其他研究成果 |
（4）变位机翻转工作台液压马达同步控制策略研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源与研究背景 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 课题研究背景 |
| 1.1.3 课题研究意义 |
| 1.2 课题研究思路和方法 |
| 1.2.1 电液同步控制技术研究 |
| 1.2.2 液压系统常用控制方式 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 变位机系统动力学建模与仿真 |
| 2.1 变位机机构的翻转动作 |
| 2.2 变位机物理模型搭建 |
| 2.2.1 变位机的物理模型和重心求解 |
| 2.2.2 变位机模型运动学仿真 |
| 2.3 变位机模型的动力学计算 |
| 2.3.1 动力学模型的建立和求解方法 |
| 2.3.2 基于拉格朗日方法的变位机动力学数学模型建立 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 阀控马达液压系统建模与仿真 |
| 3.1 阀控马达液压回路设计 |
| 3.1.1 阀控双马达同步液压系统 |
| 3.1.2 关键元器件选型 |
| 3.2 阀控马达数学模型建立 |
| 3.2.1 阀控马达数学模型 |
| 3.2.2 阀控马达数学模型的搭建和响应曲线 |
| 3.3 AMESIM中液压回路的仿真建模 |
| 3.3.1 基于AMESIM软件建立阀控马达模型 |
| 3.3.2 AMESIM阀控马达液压回路仿真曲线分析 |
| 3.4 基于AMESIM阀控双马达液压回路PID控制仿真 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于ADAMS-AMESIM-MATLAB联合仿真 |
| 4.1 联合仿真设置 |
| 4.1.1 AMESIM-MATLAB联合仿真接口设置 |
| 4.1.2 AMESIM-ADAMS联合仿真接口设置 |
| 4.2 AMESIM-ADAMS-MATLAB联合仿真模型与平台搭建 |
| 4.3 基于PID控制的AMESIM-ADAMS-MATLAB联合仿真 |
| 4.3.1 PID控制的基本原理和特点 |
| 4.3.2 PID控制器的搭建 |
| 4.3.3 联合仿真结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 液压同步系统联合仿真 |
| 5.1 自适应模糊PID控制 |
| 5.1.1 自适应模糊PID算法搭建 |
| 5.1.2 基于模糊PID控制的联合仿真 |
| 5.2 自抗扰算法 |
| 5.2.1 阀控马达系统状态空间模型 |
| 5.2.2 自抗扰控制器设计 |
| 5.2.3 基于自抗扰控制的联合仿真 |
| 5.3 滑模变结构控制算法 |
| 5.3.1 滑模变结构控制原理 |
| 5.3.2 基于滑模变结构的AMESIM联合仿真 |
| 5.4 各控制器扰动信号响应 |
| 5.5 联合仿真结果对比 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（5）摩擦式电液负载模拟器加载性能及控制策略研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 负载模拟器原理和技术指标 |
| 1.2.1 负载模拟器原理及主要问题 |
| 1.2.2 负载模拟器性能指标 |
| 1.3 国内外相关方向研究现状 |
| 1.3.1 负载模拟器样机及产品研制概况 |
| 1.3.2 负载模拟器多余力矩抑制方法研究现状 |
| 1.3.3 阀控式电液伺服系统控制方法研究现状 |
| 1.3.4 摩擦驱动应用及摩擦材料概述 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 摩擦式电液负载模拟器原理及加载性能分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 液压马达加载式负载模拟器多余力矩及其补偿方法分析 |
| 2.2.1 液压马达加载式负载模拟器多余力矩分析 |
| 2.2.2 多余力矩补偿法设计 |
| 2.2.3 多余力矩及补偿方法仿真分析 |
| 2.3 摩擦式电液负载模拟器原理方案 |
| 2.4 摩擦式电液负载模拟器系统数学模型 |
| 2.4.1 被测试舵机系统数学模型 |
| 2.4.2 摩擦式电液负载模拟器数学模型 |
| 2.5 摩擦式电液负载模拟器加载性能分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 摩擦式电液负载模拟器摩擦特性及性能影响因素研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 摩擦式电液负载模拟器摩擦生热与磨损理论 |
| 3.2.1 摩擦生热 |
| 3.2.2 摩擦磨损 |
| 3.3 摩擦副材料性能实验 |
| 3.3.1 摩擦材料选取 |
| 3.3.2 摩擦材料性能实验 |
| 3.3.3 摩擦材料实验总结 |
| 3.4 摩擦式电液负载模拟器性能影响因素分析 |
| 3.4.1 摩擦系数及其变化对加载性能的影响 |
| 3.4.2 摩擦组件惯量对加载性能的影响 |
| 3.4.3 摩擦温升对加载性能的影响 |
| 3.4.4 摩擦副间隙对加载性能的影响 |
| 3.5 摩擦式电液负载模拟器系统结构及参数优化 |
| 3.5.1 加载组件结构改进 |
| 3.5.2 摩擦组件结构改进 |
| 3.5.3 摩擦片结构参数优化 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 摩擦式电液负载模拟器控制策略研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 系统辨识与自适应滤波器设计 |
| 4.3 考虑测量噪声的摩擦式电液负载模拟器非线性平坦控制 |
| 4.3.1 控制问题描述 |
| 4.3.2 摩擦式电液负载模拟器系统平坦输出控制 |
| 4.3.3 基于奇异摄动理论的平坦控制 |
| 4.3.4 仿真验证 |
| 4.4 考虑输入饱和的摩擦式电液负载模拟器鲁棒抗扰控制 |
| 4.4.1 问题描述及控制模型建立 |
| 4.4.2 递推反步设计法 |
| 4.4.3 考虑系统输入饱和的动态面鲁棒抗扰控制 |
| 4.4.4 仿真验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 摩擦式电液负载模拟器加载性能实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 液压马达加载式负载模拟器多余力矩及加载性能实验 |
| 5.2.1 液压马达加载式负载模拟器实验系统 |
| 5.2.2 多余力矩及加载性能实验 |
| 5.3 摩擦式电液负载模拟器加载性能实验 |
| 5.3.1 摩擦式电液负载模拟器实验系统 |
| 5.3.2 力矩跟踪过零结构补偿效果实验 |
| 5.3.3 舵机系统运动对摩擦式电液负载模拟器性能影响实验 |
| 5.3.4 基于奇异摄动理论的平坦控制实验 |
| 5.3.5 动态面鲁棒抗扰控制实验 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（6）带压作业机密闭切断装置设计及控制性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 本文研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 带压作业机国外发展现状 |
| 1.2.2 带压作业机国内研究现状 |
| 1.2.3 连续管柱切割技术发展现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 1.4 技术路线 |
| 1.5 本章小结 |
| 2 带压密闭切断装置总体方案设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 密闭切断装置设计要求 |
| 2.3 带压作业机作业流程分析 |
| 2.4 带压密闭切断装置的设计方案 |
| 2.4.1 设计方案一: 阀控液压缸 |
| 2.4.2 设计方案二: 阀控液压马达 |
| 2.4.3 实验分析及最终方案确认 |
| 2.5 工作原理 |
| 2.6 密闭切断装置主体结构简介 |
| 2.6.1 回转组件 |
| 2.6.2 支撑组件 |
| 2.6.3 切割组件 |
| 2.6.4 内置式回转油路 |
| 2.6.5 装置整体结构 |
| 2.7 系统关键参数的确定 |
| 2.8 本章小结 |
| 3 动力系统计算选型及关键部件有限元分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 切割组件传动机构的选型与计算 |
| 3.2.1 双丝杠传动结构形式及工作原理 |
| 3.2.2 油管切割过程受力分析 |
| 3.2.3 丝杠机构的选型与计算 |
| 3.2.4 滚珠丝杠机构驱动扭矩计算 |
| 3.2.5 齿轮副的动力学分析 |
| 3.3 回转组件传动机构计算与关键部件有限元分析 |
| 3.3.1 回转组件驱动扭矩的计算 |
| 3.3.2 回转组件中齿轮副的动力学分析 |
| 3.4 回转组件主体结构强度分析 |
| 3.4.1 问题概述 |
| 3.4.2 仿真分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 割刀进给电液伺服系统控制性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 带压密闭切断装置液压控制回路设计 |
| 4.3 割刀进给系统数学建模 |
| 4.3.1 液压马达数学模型的建立 |
| 4.3.2 伺服阀数学模型的建立 |
| 4.3.3 传感器数学模型的建立 |
| 4.3.4 放大器数学模型的建立 |
| 4.3.5 伺服系统数学模型的建立 |
| 4.4 液压元件选型及系统参数确定 |
| 4.4.1 液压马达选型 |
| 4.4.2 电磁比例换向阀选型 |
| 4.4.3 系统参数 |
| 4.4.4 系统动态特性分析 |
| 4.5 控制器设计 |
| 4.5.1 PID |
| 4.5.2 模糊PID |
| 4.5.3 粒子群算法 |
| 4.5.4 Simulink仿真模型 |
| 4.6 系统仿真与分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及读研期间主要科研成果 |
（7）履带式烟叶采收机液压行驶系统设计及控制方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的提出及意义 |
| 1.2 课题来源及研究目标 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 烟草收获机械研究现状 |
| 1.3.2 履带作业底盘在农业机械中的应用 |
| 1.3.3 履带车辆液压行驶系统发展现状 |
| 1.3.4 履带车辆行驶系统中马达转速输出控制方法研究进展 |
| 1.4 主要研究内容与技术方法 |
| 1.4.1 课题来源 |
| 1.4.2 主要研究内容 |
| 1.4.3 技术路线 |
| 1.5 本章小结 |
| 2 履带式烟叶采收机行驶液压系统设计研究 |
| 2.1 履带式烟叶采收机结构及工作原理 |
| 2.1.1 履带式烟叶采收机结构介绍 |
| 2.1.2 履带式烟叶采收机工作原理 |
| 2.2 履带式烟叶采收机液压行驶系统方案分析 |
| 2.2.1 履带式烟叶采收机液压行驶系统方案设计 |
| 2.2.2 液压行驶系统对比分析 |
| 2.2.3 履带式烟叶采收机驱动方案的确定 |
| 2.3 液压驱动系统计算与选型 |
| 2.3.1 发动机的选型 |
| 2.3.2 液压马达的选型 |
| 2.3.3 液压泵的选型 |
| 2.4 采收机变量泵控马达系统液压特性分析 |
| 2.4.1 变量泵结构原理及控制方式 |
| 2.4.2 行走马达结构原理与调节方式 |
| 2.5 基于AMESim履带式采收机液压驱动系统仿真分析 |
| 2.5.1 基于AMESim的液压系统仿真研究进展 |
| 2.5.2 烟叶采收机驱动系统AMESim模型建立 |
| 2.5.3 采收机驱动系统仿真及结果分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 履带式烟叶采收机驱动控制系统设计研究 |
| 3.1 履带式烟叶采收机驱动系统功能要求 |
| 3.1.1 履带式烟叶采收机基本行驶功能 |
| 3.1.2 发动机变功率控制功能 |
| 3.1.3 转场、作业行驶模式切换功能 |
| 3.1.4 速度油门手柄控制功能 |
| 3.2 采收机驱动控制系统硬件平台的搭建与设计 |
| 3.2.1 控制器的选型 |
| 3.2.2 转场/作业模式切换电路 |
| 3.2.3 车速控制系统设计 |
| 3.2.4 发动机转速控制系统设计 |
| 3.2.5 人机交互接口电路设计 |
| 3.3 采收机驱动控制系统软件设计 |
| 3.3.1 开发环境介绍 |
| 3.3.2 控制系统软件总体设计方案 |
| 3.3.3 发动机转速控制系统软件设计 |
| 3.3.4 车速控制系统软件设计 |
| 3.4 烟叶采收机速度手柄自动油门控制方案 |
| 3.4.1 手柄方位与车辆行驶状态的对应方案 |
| 3.4.2 速度手柄自动油门控制方案 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 履带式烟叶采收机行驶系统控制方法设计研究 |
| 4.1 烟叶采收机驱动系统原理分析 |
| 4.2 单通道变量泵控马达稳定转速输出控制方法 |
| 4.2.1 变量泵控马达转速输出控制方法研究现状 |
| 4.2.2 烟叶采收机单通道泵控马达控制算法的提出 |
| 4.2.3 模糊自适应PID控制原理及应用 |
| 4.3 履带式烟叶采收机行驶控制方法 |
| 4.3.1 履带式烟叶采收机直线行驶同步控制方法 |
| 4.3.2 履带式烟叶采收机驱动系统转向控制方法 |
| 4.4 双泵双阀控马达系统恒转速输出复合控制台架试验 |
| 4.4.1 双泵双阀控马达系统试验台架的搭建 |
| 4.4.2 试验步骤及方法 |
| 4.4.3 试验台架控制平台的搭建 |
| 4.4.4 仿真与试验结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 履带式烟叶采收机驱动系统数学建模与仿真分析 |
| 5.1 履带式烟叶采收机驱动系统数学模型的建立 |
| 5.1.1 电液比例变量泵主要元件建模 |
| 5.1.2 变量泵控液压马达环节数学建模 |
| 5.1.3 速度传感器数学模型的建立 |
| 5.1.4 比例放大器数学模型的建立 |
| 5.1.5 泵控马达模型控制框图 |
| 5.2 履带式烟叶采收机动力学模型建立 |
| 5.2.1 烟叶采收机理论转向过程 |
| 5.2.2 履带式烟叶采收机转向动力学模型 |
| 5.3 履带式烟叶采收机驱动系统仿真分析 |
| 5.3.1 模糊自适应PID控制器的设计 |
| 5.3.2 烟叶采收机驱动系统数学模型参数的确定 |
| 5.3.3 烟叶采收机驱动系统仿真分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 履带式烟叶采收机驱动行驶试验 |
| 6.1 履带式烟叶采收机直线行驶性能试验 |
| 6.1.1 试验方案设计与实现方法 |
| 6.1.2 直线行驶试验步骤及结果分析 |
| 6.2 履带式烟叶采收机转向行驶性能试验 |
| 6.2.1 双侧履带行走马达的转速分析 |
| 6.2.2 转向轨迹与偏移量测定 |
| 6.2.3 滑转和滑移率的测量 |
| 6.3 田间作业行驶试验 |
| 6.3.1 试验方法 |
| 6.3.2 试验分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 展望 |
| 主要参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间科研经历及成果 |
（8）直线型主动升沉补偿装置的能量回收系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号说明 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 升沉补偿装置能量回收系统的背景及意义 |
| 1.1.1 升沉补偿装置能量回收系统的发展需求 |
| 1.1.2 升沉补偿装置能量回收系统的研究现状 |
| 1.2 工程机械能量回收技术在升沉补偿装置上的可移植性 |
| 1.2.1 能量回收系统的简介 |
| 1.2.2 能量回收系统在升沉补偿装置与工程机械领域的区别 |
| 1.3 能量回收系统的研究现状 |
| 1.3.1 能量回收系统在工程机械上的研究现状 |
| 1.3.2 能量回收系统在直线型主动升沉补偿装置上的研究现状 |
| 1.4 本课题的提出及研究内容 |
| 1.4.1 研究课题的提出 |
| 1.4.2 课题的研究内容 |
| 第2章 能量回收系统方案的提出及建模分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 系统工况和评价指标 |
| 2.2.1 作业工况特点分析 |
| 2.2.2 性能评价指标 |
| 2.3 系统结构分析及建模 |
| 2.3.1 结构方案及其工作原理 |
| 2.3.2 带能量回收的升沉补偿系统数学模型建立 |
| 2.4 能量损耗分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 直线型主动升沉补偿装置可回收能量分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 直线型主动升沉补偿装置 |
| 3.2.1 工作装置系统的组成 |
| 3.2.2 升沉补偿装置的运动分析 |
| 3.2.3 工作装置的系统控制流程 |
| 3.3 传统直线型主动升沉补偿装置存在的问题 |
| 3.4 执行机构可回收能量分析 |
| 3.4.1 可回收能量的计算 |
| 3.4.2 液压系统仿真分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于液压马达-发电机的能量回收系统研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 具有能量回收系统的升沉补偿装置工作原理 |
| 4.3 装置仿真及能量回收分析 |
| 4.4 系统参数变化对能量回收效率的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于蓄能器的电液式能量回收系统研究 |
| 5.1 系统工作原理及结构设计 |
| 5.1.1 工作原理分析 |
| 5.1.2 方案评价 |
| 5.2 系统建模及特性分析 |
| 5.2.1 系统原理分析 |
| 5.2.2 带能量回收的升沉补偿系统数学模型建立 |
| 5.3 蓄能器工作压力的优化设计 |
| 5.3.1 蓄能器多变指数n的分析 |
| 5.3.2 蓄能器的工作压力分析 |
| 5.4 仿真分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 全文总结 |
| 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术成果 |
| 致谢 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（9）液压故障模拟实验台的开发及阀控马达闭环系统性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 液压系统故障模拟实验台的研究现状 |
| 1.2.2 液压测试技术的研究现状 |
| 1.3 LabVIEW简介 |
| 1.4 课题研究内容及难点 |
| 第2章 液压系统故障模拟综合实验台 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 液压系统原理图 |
| 2.2.1 液压泵站 |
| 2.2.2 故障模拟回路 |
| 2.2.3 负载模拟回路 |
| 2.2.4 液压系统性能参数 |
| 2.3 实验台电气设计要求 |
| 2.3.1 实验台电气元件 |
| 2.3.2 供电要求 |
| 2.3.3 电气布置要求 |
| 2.3.4 开关控制要求 |
| 2.3.5 变频器控制要求 |
| 2.3.6 液压阀控制要求 |
| 2.3.7 磁粉制动器安装控制要求 |
| 2.3.8 扭矩转速仪安装使用要求 |
| 2.3.9 传感器安装使用要求 |
| 2.4 实验台电路设计 |
| 2.4.1 实验台位置布置 |
| 2.4.2 控制柜 |
| 2.4.3 操作台 |
| 2.4.4 接线盒 |
| 2.5 液压系统的冲洗 |
| 2.5.1 液压系统冲洗方案 |
| 2.5.2 转换阀块 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 测控系统硬件 |
| 3.1 测控系统框架 |
| 3.2 数据采集卡 |
| 3.2.1 数据采集卡选型分析 |
| 3.2.2 PCI-1747U模拟量采集卡 |
| 3.2.3 PCI-1724U模拟量输出卡 |
| 3.3 工控机 |
| 3.4 传感器 |
| 3.4.1 压力传感器 |
| 3.4.2 流量计 |
| 3.4.3 扭矩转速仪 |
| 3.4.4 位移传感器 |
| 3.4.5 力传感器 |
| 3.5 变频器噪声的干扰与治理 |
| 3.5.1 传感器信号噪声 |
| 3.5.2 噪声来源分析 |
| 3.5.3 变频器噪声产生原理 |
| 3.5.4 变频器噪声抑制措施 |
| 3.6 信号转换装置 |
| 3.7 信号线连接方式 |
| 3.8 比例阀控制 |
| 3.9 伺服阀控制 |
| 3.9.1 伺服阀及伺服放大器 |
| 3.9.2 PID控制 |
| 3.9.3 PID参数调节 |
| 3.10 伺服阀控非对称缸位置闭环仿真 |
| 3.10.1 物理模型 |
| 3.10.2 数学模型 |
| 3.10.3 Simulink仿真 |
| 3.11 本章小结 |
| 第4章 测控系统的开发 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 测控系统框架 |
| 4.3 测控系统界面 |
| 4.4 数据采集 |
| 4.4.1 采样频率 |
| 4.4.2 模拟信号采集模式 |
| 4.4.3 采集通道的配置 |
| 4.5 数据保存 |
| 4.6 数据显示 |
| 4.7 模拟信号输出 |
| 4.7.1 模拟信号输出程序 |
| 4.7.2 输出通道的配置 |
| 4.8 信号处理 |
| 4.8.1 信号标定 |
| 4.8.2 信号滤波 |
| 4.9 伺服阀控制非对称缸位置闭环实验 |
| 4.10 本章小结 |
| 第5章 试验与结果分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 液压管路泄漏对阀控液压马达速度闭环系统性能影响试验 |
| 5.2.1 试验装置 |
| 5.2.2 研究目标 |
| 5.2.3 试验信号的选择 |
| 5.2.4 系统性能指标 |
| 5.2.5 试验步骤 |
| 5.3 试验结果 |
| 5.3.1 Savitzky-Golay滤波器 |
| 5.3.2 阀控马达速度闭环系统阶跃响应 |
| 5.4 试验数据分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（10）液电混合驱动挖掘机回转系统运行特性及能效研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 动力源节能技术研究 |
| 1.3 回转系统节能技术研究 |
| 1.3.1 进出口独立技术 |
| 1.3.2 二次调节技术 |
| 1.3.3 闭式泵控技术 |
| 1.4 回转制动动能回收技术研究 |
| 1.4.1 液压回收技术 |
| 1.4.2 电气回收技术 |
| 1.4.3 电气式和液压式组合回收技术 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第2章 液电混合驱动挖掘机回转系统设计及数学建模 |
| 2.1 原机正流量回转系统工作原理及结构 |
| 2.1.1 原机正流量系统工作原理 |
| 2.1.2 原机正流量回转系统能耗特性分析 |
| 2.2 液电混合驱动挖掘机回转系统结构以及原理 |
| 2.2.1 设计准则 |
| 2.2.2 工作原理介绍 |
| 2.2.3 能量回收方式的确定 |
| 2.3 关键元件数学建模及参数匹配 |
| 2.3.1 蓄能器模型 |
| 2.3.2 伺服电机模型 |
| 2.3.3 电气式储能系统模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 液电混合驱动挖掘机回转系统控制策略及模型构建 |
| 3.1 伺服电机控制策略 |
| 3.1.1 伺服电机扭矩控制策略 |
| 3.1.2 伺服电机速度控制策略 |
| 3.2 电气储能系统控制策略 |
| 3.2.1 Boost工作模式控制策略 |
| 3.2.2 Buck工作模式控制策略 |
| 3.3 双动力源协调控制策略 |
| 3.4 原机正流量整机系统仿真模型 |
| 3.4.1 原机机械模型 |
| 3.4.2 原机正流量泵仿真模型 |
| 3.4.3 原机多路阀仿真模型 |
| 3.4.4 原机正流量系统仿真模型 |
| 3.5 液电混合驱动挖掘机整机驱动系统联合仿真模型搭建 |
| 3.5.1 伺服电机模型搭建 |
| 3.5.2 电气储能系统模型 |
| 3.5.3 液电混合驱动挖掘机整机系统联合仿真模型 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 液电混合驱动挖掘机整机系统仿真分析及试验研究 |
| 4.1 原机试验及正流量回转系统仿真分析 |
| 4.1.1 原机试验与正流量回转系统仿真模型验证 |
| 4.1.2 原机正流量回转系统仿真分析 |
| 4.2 液电混合驱动挖掘机回转系统仿真分析 |
| 4.3 液电混合驱动挖掘机回转系统仿真优化 |
| 4.3.1 增加蓄能器容积 |
| 4.3.2 采用变量马达 |
| 4.3.3 采用变量马达同时增加蓄能器容积 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 液电混合驱动挖掘机回转系统运行特性及能效研究 |
| 5.1 液电混合驱动挖掘机整机系统运行特性研究 |
| 5.1.1 原机液压系统缺陷分析 |
| 5.1.2 原机试验与仿真分析再现斗杆卡顿现象 |
| 5.1.3 液电混合驱动挖掘机回转系统对整机运行特性的影响 |
| 5.2 回转平台不同回转角度仿真分析 |
| 5.2.1 满载90°工况 |
| 5.2.2 满载150°工况 |
| 5.2.3 满载180°工况 |
| 5.3 回转平台不同转动惯量能耗特性分析 |
| 5.4 不同蓄能器参数对所提系统节能效果的影响 |
| 5.4.1 不同蓄能器最高工作压力 |
| 5.4.2 不同蓄能器预充压力 |
| 5.5 本章小节 |
| 第6章 结论 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
四、液压马达速度伺服系统研究（论文参考文献）
- [1]液压直驱三自由度球型手腕设计与运动学特性研究[D]. 陈帅. 太原理工大学, 2021(01)
- [2]大型海工栈桥液压控制系统研究[D]. 王星耀. 山东大学, 2021
- [3]深海液压机械臂的设计与分析[D]. 王千年. 中国科学技术大学, 2021(08)
- [4]变位机翻转工作台液压马达同步控制策略研究[D]. 李向鑫. 燕山大学, 2021(01)
- [5]摩擦式电液负载模拟器加载性能及控制策略研究[D]. 荆成虎. 哈尔滨工业大学, 2021
- [6]带压作业机密闭切断装置设计及控制性能研究[D]. 顾明峰. 安徽理工大学, 2020(07)
- [7]履带式烟叶采收机液压行驶系统设计及控制方法研究[D]. 朱晨辉. 河南农业大学, 2020(04)
- [8]直线型主动升沉补偿装置的能量回收系统研究[D]. 于辉. 山东大学, 2020(11)
- [9]液压故障模拟实验台的开发及阀控马达闭环系统性能研究[D]. 刘启才. 燕山大学, 2020
- [10]液电混合驱动挖掘机回转系统运行特性及能效研究[D]. 秦涛. 太原理工大学, 2020(07)