阮健
- 作品数：276 被引量：885H指数：16
- 供职机构：浙江工业大学机电工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金浙江省自然科学基金国家重点实验室开放基金更多>>
- 相关领域：机械工程自动化与计算机技术电气工程金属学及工艺更多>>
- 高频二维脉宽调制转阀流体控制特性研究
- 2022年
- 传统的阀控液压系统是利用液压阀节流孔来控制流量,存在很大的节流损失。基于数字液压的思想及受高速开关阀全开和全关状态理论上无节流损失的启发,本文提出二维脉宽调制转阀构型,将液压系统流量以流体脉宽调制的方式进行控制及分配,降低节流损失,同时通过主动溢流方式极大地消除溢流损失。在高压(负载)支路和低压(油箱)支路之间通过阀芯旋转快速高频切换输出离散流量;通过阀芯轴向位移控制占空比(恒定转速下,负载支路连通时间与回油支路总连通时间的比)以实现输出平均流量的控制。通过数学模型、仿真以及实验验证了高频二维脉宽调制转阀可将流体连续性流动转变为离散、可控的流动,从流体系统工作介质离散化的角度实现了一种新的流量控制方式。
- 任燕汤何胜向家伟黄煜鲁立中阮健
- 关键词：流量控制
- 气动关节人工手的研究被引量：10
- 2003年
- 提出了一种气动关节人工手。通过人手解剖学对手结构和运动分析 ,设计出了气动弯曲关节和气动球关节 ,并通过这些关节的串并联设计出了一只气动关节人工手。研究结果表明这些气动关节可用专用电气数字压力阀得以控制。认为对这种人工手的研究和开发具有广阔前景。
- 张立彬杨庆华阮健陈刚周泉都明宇
- 关键词：机械手机械特性
- 2D伺服阀步进电机式电-机械转换器控制研究被引量：5
- 2020年
- 为了解决2D伺服阀步进电机式电-机械转换器传统工作方式所存在的分辨率与响应速度之间的矛盾,同时,保证其在系统内部参数变化及外部扰动作用下也能具有良好的控制效果,本文提出了基于自抗扰控制(ADRC)的位置和电流双闭环同步跟踪控制算法。首先,阐述了步进电机式电-机械转换器的同步控制原理,建立了数学模型,设计了自抗扰控制器;其次,根据位置、电流双闭环同步跟踪控制算法,利用Matlab/Simulink对电-机械转换器进行了仿真分析,仿真结果表明,该电-机械转换器具有良好的动静态特性,同时在不同电感、摩擦力等内部参数变化以及外部脉冲干扰作用下也具有良好的控制能力,与传统PID控制相比具有较好的控制效果;最后,为了验证分析的正确性和控制算法的有效性,设计了该电-机械转换器的嵌入式控制系统,搭建了步进电机式电-机械转换器及2D伺服阀特性测试平台,电-机械转换器所测得的对应-3 dB、-90°的频宽为250 Hz,上升时间约为5 ms,实验结果和理论分析较吻合;采用该电-机械转换器的2D伺服阀所测得的对应-3 dB、-90°的频宽约为135 Hz,阶跃响应的上升时间约为8 ms,实验验证了在系统工作压力变化时,系统也具有良好的控制效果。理论分析和实验表明,该电-机械转换器在基于自抗扰控制的位置和电流双闭环同步跟踪控制算法下具有良好的动静态特性,同时具有良好的鲁棒性、抗干扰性。
- 黄铁隆李胜阮健陈滋凯
- 关键词：电-机械转换器双闭环控制
- 新型电液振动台振动参数的分析
- 新型电液振动台采用具有双自由度的2D高频激振阀作为电液激振器,其驱动装置采用一大功率、大扭矩的液压马达驱动阀芯的径向旋转,阀芯的轴向滑动用一电机通过偏心轮机构来驱动。本文首先对高频激振阀阀口面积波形进行分析,然后根据已建...
- 任燕阮健贾文昂
- 文献传递
- 插装式2D电液比例流量阀的特性研究被引量：1
- 2022年
- 电液控制元件的插装化是目前移动式液压控制系统的主流发展趋势。现有的2D比例阀面向传统工业液压领域,其受到液压桥路以及压扭联轴节结构限制,无法实现插装化。提出一种新型插装式2D电液比例流量阀的结构原理,在电-机械转换器与半桥式2D阀本体之间引入双向滚子联轴节,以此实现力传递、阀芯位置反馈和阀芯直线-旋转运动的转换功能。基于线性理论推导了阀的特性方程,并利用Nyquist判据判定了阀的工作稳定性;为实现优化设计,建立基于AMESim、ADAMS和Matlab/Simulink平台的联合仿真模型,研究诸关键结构参数对动态特性的影响。最后设计并制造了样机,搭建了滚子联轴节和插装式2D阀的试验台架,研究联轴节的静动态特性及阀样机的空载流量特性、负载流量特性、泄漏特性以及频响和阶跃特性等。试验结果表明样机具有良好的工作性能。当预载荷为40N时,联轴节的最大输出扭矩为2.3 N·m,输出角位移为0.42°,滞环为5.25%,响应时间为32.5 ms;当供油压力为12MPa时,阀样机的空载流量为61.5 L/min,滞环为6.32%,阶跃时间为68.5ms,幅频频宽为19.7Hz,相频频宽为22.1 Hz。研究表明,插装式2D阀具有较好的静动态特性,是移动式电液控制系统流量控制阀的一种较理想解决方案。
- 孟彬杨冠政徐豪李胜阮健
- 关键词：插装阀2D阀静动态特性稳定性判据
- 二维活塞式动态流量计研究被引量：3
- 2022年
- 提出一种二维活塞式动态流量计,其计量单元二维活塞具有两个运动自由度,包括直线往复运动和转动。因此该流量计兼顾无负载动态缸测量流量的高动态特性和转子式流量计连续测量流量的能力。阐述该流量计的机械结构和工作原理,通过建立动力学方程和流量连续性方程获得对应的数学模型来研究流量计的动态特性。设计样机并搭建动态性能测试试验台进行试验研究。试验结果表明,二维活塞式动态流量计有较好的动态特性,当被测正弦流量振荡频率达5 Hz,二维活塞式流量计测得流量的频率仍与无负载动态缸测得的基本一致,两者相位差接近于零。流量计输出信号的幅值衰减较为严重,原因为流量计样机内存在空气所致。
- 丁川陈豪奇王熙詹磊章立超阮健
- 关键词：液压元件流量计
- 2D数字阀阀芯受力分析及研究被引量：2
- 2011年
- 介绍了2D数字阀的基本结构及工作原理,提出了2D流量控制概念。研究了由径向力引起的液压卡紧现象。通过Fluent软件对数字阀内部进行流场分析,得出2D阀芯弓形槽处壁面所受的压力分布,并对阀芯受到径向力的原因进行了分析,提出了减小2D阀阀芯卡紧力的一些措施。
- 张宪裴翔吕梅蕾杨水燕阮健
- 关键词：2D数字阀径向力阀芯流场分析
- 双向压扭联轴器滞环颤振补偿技术研究被引量：3
- 2015年
- 提出一种针对2D电液比例方向阀的双向压扭联轴器的设计方案,用球型滚轮传递运动,将楔形件的直线运动转换为阀芯的旋转运动,同时放大输出转矩和2D阀芯的扭转角度。建立了压-扭联轴器的动力学方程,用相平面法研究了其颤振补偿间隙特性,采用颤振补偿技术降低压扭联轴器的滞环,达到消除间隙的效果。在建立数学模型和制作样机的基础上,对楔形件直线运动与阀杆旋转角度之间的关系进行了仿真和实验,仿真分析与实验结果基本吻合,实验结果表明:采用颤振补偿技术可有效降低因间隙产生的滞环;颤振幅值为间隙量50%时,滞环约为3.7%,颤振幅值大于间隙量时,滞环小于2%。
- 刘国文李胜阮健江海兵申屠胜男孔晨菁
- 关键词：相平面分析
- 2D伺服阀电-机械转换器参数实时优化的自抗扰同步跟踪控制被引量：1
- 2021年
- 步进电机作为2D伺服阀电-机械转换器,在传统工作方式下存在分辨率和响应速度之间的矛盾且容易受扰动影响,新型控制器参数人工整定费时费力且难以取得满意的控制效果。为了解决这些问题,本文提出了参数实时优化的自抗扰同步跟踪控制算法(AAP),其基于自适应遗传算法(AGA)的自动调节机制,能根据电-机械转换器被控过程的输出特性,在线校正和整定控制器参数;自抗扰位置控制器能有效抑制来自电-机械转换器内部电感、摩擦力,外部负载以及2D伺服阀工作的系统压力突变带来的各种干扰;同步跟踪控制实现了电-机械转换器转子在任意位置快速、精确的定位,成功解决分辨率和响应速度之间的矛盾。本文首先阐述电-机械转换器同步跟踪控制原理并建立了数学模型,然后介绍了AAP、自抗扰位置控制器设计及参数优化思路,最后为了检验方法的有效性并测试控制效果,用Matlab/Simulink对比例积分微分(PID)和AAP控制下的电-机械转换器仿真并对比分析,搭建了电-机械转换器和2D伺服阀测试平台。实验测得AAP控制的电-机械转换器上升时间为4.4 ms,对应-3 dB、-90°处的频宽约为240 Hz,控制的2D伺服阀上升时间为6.9 ms,对应-3 dB、-90°处的频宽约为105 Hz,相较于传统PID算法控制,具有更好的动态性能、频率特性及鲁棒性。
- 陈滋凯李胜阮健张天聪陈鹏志
- 关键词：电-机械转换器
- 一种通径6的2D数字伺服阀的实验研究被引量：2
- 2010年
- 对通径6的数字伺服阀的性能进行研究。首先阐明2D数字伺服阀的工作原理,其次分析其内泄漏的原因并进行理论分析。2D数字伺服阀为利用阀芯的双运动自由度原理设计而成的导控型阀,由于其采用的是螺旋伺服机构,使得两个自由度互不干扰,十分巧妙地实现了两级阀的功能。最后对其进行试验研究,实验结果和与国外阀的性能比较均表明2D数字伺服阀具有良好的动态性能,并且其内泄漏量很小。
- 王国良俞浙青裴翔阮健
- 关键词：阶跃响应
