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期刊信息/Journal information
液压与气动
北京机械工业自动化研究所
液压与气动

北京机械工业自动化研究所

赵曼琳

月刊

1000-4858

yqbjb@riamb.ac.cn

010-62384244，82285330

100120

北京市西城区德胜门外教场口1号

液压与气动/Journal Chinese Hydraulics & Pneumatics北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊属技术性期刊，由北京机械工业自动化研究所主办，1997年创刊。杂志1980年改为公开发行；1993年从季刊改为双月刊；1999年从小16开改为国际通用的大16开版面，2001年由双月刊改为月刊。《液压与气动》杂志是国内外公开发行的中央级技术刊物，是机械、仪表类学科的全国中文核心期刊，是液、气、密行业唯一评选进入"中国期刊方阵"的杂志。现已进入《中国学术期刊(光盘版)》和万方数据资源系统。本刊国际标准刊号：ISSN1000-4858，国内统一刊号：CN11-2059/TH，邮发代号：2-828，国外发行代号：MO813。本刊主要介绍液压传动与气压传动技术及其应用。设有综述、研究·设计、主机·应用、元件·介质、试验·测试、使用·维修、连载讲座等栏目。读者对象为本专业的工程技术人员，有关的销售人员、管理人员，液压和气动设备的安装、调试、使用、维修人员，有关大专院校师生。本刊还承办彩色、黑白广告业务。《液压与气动》杂志为月刊，大16开，每册定价为8元，全年订价96元，全国各地邮局均可定阅，逾期可来函至编辑部补订。编辑部地址：北京德胜门外教场口1号 邮编：100120传真：(010)-62384244电话：(010)62384244；010-82285330
正式出版
收录年代

    高压阀口液动力补偿控制策略仿真分析

    李海宾沈俊仇智苏琦...
    1-9页
    查看更多>>摘要：直动式比例伺服阀是一种新型的单级伺服阀，采用比例电磁铁或线性力马达直接驱动滑阀运动，具有成本低、频响高、抗污染能力强等优点，广泛应用于注塑机进给控制、轧机板厚控制系统等高速高精度液压控制系统中。传统的直动式比例伺服阀采用PID控制策略实现阀芯的精确位置控制，在高压大流量工况下(供油压力达到20 MPa、流量大于100 L/min)，阀芯受到液动力扰动变得更加剧烈，易出现响应速度慢、阀芯抖动的现象，影响了比例伺服阀的控制精度。为了解决大液动力扰动的问题，提出了一种基于指数收敛干扰观测器的滑模控制器。通过建立阀芯动力学模型来设计滑模控制器，保证阀芯位置的高动态跟踪性能;使用基于指数收敛的干扰观测器，估计阀芯动力学模型中液动力的不确定性扰动，解决高压大流量工况下的阀芯液动力扰动补偿问题。搭建了比例伺服阀系统的联合仿真模型进行仿真验证，结果表明，提出的控制器可以解决高压大流量工况下阀芯液动力扰动对阀芯位置控制的干扰问题。

    直动式比例伺服阀阀芯位置控制滑模控制液动力

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    轴向柱塞变量泵斜盘小摆角的稳定性分析

    张广成胡德左强沈伟...
    10-19页
    查看更多>>摘要：以斜盘式轴向柱塞变量泵作为系统动力源的液压系统，由于节流损失较低，相较于阀控的液压系统具有良好的节能效果。其在斜盘小摆角工况下的工作稳定性是影响其应用的关键问题之一。根据轴向柱塞变量泵的变量原理，将变量泵稳定性转化为变量缸的稳定性分析。首先分析斜盘的受力情况，得出斜盘所受到的平衡力矩方程，从而得出变量缸的负载，再通过变量缸的流量方程与动力学方程推导变量缸的传递函数，最后运用灵敏度分析方法，分析出影响变量泵稳定性的关键因素，为后续优化轴向柱塞变量泵提供了理论基础。

    斜盘小摆角稳定性力矩方程传递函数

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    液压机械臂驱动关节的非线性摩擦力自适应补偿控制

    夏杨修吕立彤陈正赫连勃勃...
    20-30页
    查看更多>>摘要：液压机械臂在重载任务中至关重要，但在精细化作业中却普遍存在"力量够大、精细不足"的问题。无论采用全自主还是半自主的作业方式，精密运动控制都是实现精细作业的首要基础。液压机械臂多采用液压缸直动推动关节转动的非线性驱动关节构型，摩擦分别来自液压缸和转动轴，但现研究大多忽略直动摩擦而仅考虑转动摩擦，因而运动控制中的摩擦补偿不到位。建立了面向模型补偿控制的液压机械臂非线性驱动关节动力学模型，全面考虑液压缸和转动轴的摩擦特性，进而提出摩擦补偿控制方法。结合基于最小二乘的在线参数自适应律，设计了直接/间接自适应鲁棒控制器。最后开展多组仿真对比，验证所提控制方法对液压机械臂驱动关节控制精度的提升效果。

    液压机械臂运动控制自适应控制摩擦补偿

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    层叠式三片串联压电俘能器的设计与实验

    孙振菊赵海霞刘航史伟杰...
    31-37页
    查看更多>>摘要：针对液压系统中低功耗电子元件使用电池供电时，存在续航短、更换困难等弊端，提出了一种收集压力脉动能量的层叠式三片串联压电俘能器。针对该压电俘能器，实验分析了静态压力、脉动频率、负载电阻等参数对俘能特性的影响。结果表明，频率与静态压力相同时，输出电压会随着负载电阻的增加而增大，最终趋于平缓，而且输出电压在电阻相同时会随着频率的增加而增大，频率为100 Hz，压力为3 MPa时，800 kΩ处输出电压最高可达9。52 V;输出功率先增大后减小，即存在最佳电阻使输出功率达到最大，且不同频率下使俘能器达到最大输出功率的负载电阻不同，频率为100 Hz，压力为3 MPa时，100 kΩ处输出的平均功率最大可达368。45 μW。

    压电俘能串联连接压力脉动脉动频率负载电阻

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    电液位置伺服系统的MPC控制仿真分析

    张贻哲李跃松李阁强李贵飞...
    38-45页
    查看更多>>摘要：电液位置伺服系统广泛应用在大负载、快速、精确反应的控制领域中，然而其存在时变非线性的特性，因此传统控制系统不能达到理想的控制效果。模型预测控制(Model Predictive Control，MPC)具有无需模型、鲁棒性强、抗扰动能力强等优点，较适合应用在时变非线性系统的控制中。分别采用PID控制、线性MPC、自适应MPC和非线性MPC 4种控制策略对电液位置伺服系统的控制性能进行仿真研究。结果表明:线性MPC、自适应MPC和非线性MPC都比PID控制性能好，非线性MPC控制精度较高、响应速度较快、抗扰动能力较强，自适应MPC控制精度、响应速度和鲁棒性次之。

    电液伺服系统模型预测控制物理模型PID控制

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    基于小波包分析和优化KNN的电动开度阀故障检测方法

    唐炜陈远程鲲鹏
    46-55页
    查看更多>>摘要：针对以微控制器MCU为控制核心的电动开度阀控制系统难以集成高效且计算量小的故障检测子系统的问题，基于小波包变换和优化K近邻(K-Nearest Neighbor，KNN)算法提出了一种电动开度阀故障检测方法。对阀门振动信号进行小波包变换，计算小波包节点的能量值与其重构信号的时域特征参数。根据Pearson系数筛选出两种与能量强相关的故障特征参数:峰峰值与均方根，并将两者作为KNN算法的样本评价指标;通过对评价指标进行加权优化了 KNN算法的距离计算公式，分别在MATLAB和实验样机中进行故障检测测试，对应最高分类准确率分别为92。5％与86。7％。结果表明:实验测试与仿真分析具有较好的一致性，该故障检测方法的优势在于计算量小、故障识别率较高，并能有效地应用于以MCU为核心的电动开度阀控制系统。

    电动开度阀小波包分析优化KNN故障检测

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    热流密度对平行圆盘间隙中一维可压缩流动影响分析

    李玉立郭良斌
    56-62页
    查看更多>>摘要：以高压圆盘气体轴承平行间隙中一维可压缩理想流动分析结果为基础，在考虑平行圆盘间隙内面积变化、壁面摩擦和热量输入时，通过理论推导及程序编制，利用数值计算方法得到了平行气膜区气膜对称线上一维模型的马赫数、静温和静压的分布规律。结果表明:对于一维模型而言，气膜对称线上的马赫数始终呈现下降的趋势，静温始终呈现上升的趋势，静压呈现先上升再缓慢下降的趋势;在整个平行气膜间隙中，热量的输入会导致马赫数下降的速率减缓，当热流密度不大时，马赫数受热量输入的影响很小，而热流密度较大时，热量输入对马赫数有较明显的影响;静温受热量输入的影响很大，且热流密度越大，温度上升的越明显，静压受热量输入的影响很小。

    高压圆盘气体轴承平行间隙一维定常流动热流密度数值计算方法

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    纵列双桨无人机的气动仿真分析

    贺登俊康会峰刘颖刘泽辉...
    63-71页
    查看更多>>摘要：为解决纵列双桨无人机的桨叶重叠部分的气动干扰导致的旋翼效率减少问题，基于计算流体力学(CFD)方法对纵列双桨无人机的气动特性进行了仿真分析，包括不同攻角、两桨叶相对位置变化以及整流罩气动外型优化。结果表明:在不同攻角下，无人机的攻角对升力系数的影响大于阻力系数;无人机两桨叶在纵向距离3420 mm、轴向距离540 mm时旋翼的干扰最小，效率最高。之后进行了无人机整流罩优化，得到了更加理想的气动外型。为纵列双桨无人机的气动设计提供了重要的参考和指导，同时也为无人机的发展和应用提供了有益的实践经验。

    纵列双桨无人机气动特性旋翼效率

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    方坑-半圆柱体叠加织构滑块润滑性能仿真与参数优化

    刘朝伟杨发展姜芙林黄珂...
    72-85页
    查看更多>>摘要：通过设计方坑-半圆柱体叠加织构，建立了不同面积占有率、不同深度、不同角度的方坑-半圆柱体叠加织构的流体动压模型，探索叠加织构不同几何参数对流体动压分布和油膜承载能力的影响。仿真结果表明:随着织构面积占有率的变化，方坑-半圆柱体叠加织构油膜承载能力呈先增加后减小趋势，织构深度对油膜承载能力的影响较小，具有一定倾角的织构能够提升滑块的动压润滑性能;当织构中方坑及半圆柱体深径比不变时，面积占有率为36％时流体动压效果较优，平均摩擦系数最小;在织构面积占有率不变时，深度为0。15 mm，织构倾角30°时动压效果较优，此时织构化滑块表现出优良的摩擦学性能。研究结果为进一步提升织构化特征滑块的润滑性能提供参考。

    叠加织构几何参数流体动压承载能力

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    液压过滤器内的颗粒迁移数值模拟

    田韬陈健朱建新
    86-92页
    查看更多>>摘要：过滤技术广泛应用于化工过程、燃油和液压领域。在液压系统中，过滤器也是重要的元件之一。与针对过滤的结构设计和滤芯选材研究相比，颗粒污染物迁移是影响过滤器性能的基础因素，需要加以重视。由于颗粒污染物的尺寸较小且数量巨大，在数值模拟中完全追踪每一个颗粒难度较大。因此，以某一液压过滤器为例，采用计算流体动力学-离散相(CFD-DPM)耦合的方法，对过滤过程中颗粒污染物的迁移规律进行初步探讨，尤其是流量和油温对颗粒迁移的影响。结果表明，入口油液速度对过滤的快慢影响较大，但对于过滤效率影响较小。相比之下，油液温度在0。3 s内对颗粒的瞬态阻拦影响较大，但对于稳态的影响也较小。

    液压过滤器计算流体动力学颗粒迁移薄壁多孔介质

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