持续负值载荷作用下电液动力机构的进/回油独立调节与协调控制

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    51475019
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    84.0万
  • 负责人：
    李运华
  • 依托单位：
    北京航空航天大学
  • 学科分类：
    E0502.传动与驱动
  • 结题年份：
    2018
  • 批准年份：
    2014
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2015-01-01 至2018-12-31

项目摘要

To focus on the problems,such as bad natural stability,bad dynamic permances for small adjusting signal, serious coupling influence and coordinating with diffculty, existed in the traditional valve-controlled and pump-cotrolled electrohydraulic control system under sustained negative load,this proposal puts forward a kind of inlet/outlet independent adjusting based approach for coordinated motion control.Taking the operations of descending and continuously descending long slope of the vehicle hydraulic system and the negative load loading in the eclectro-hydraulic loading system to be used in the product performance test as the application background,this study will analyze the problems in the traditional hydraulic adjusting menthod to control this type of the plant, establish the adjusting mechanism and design theory of hydraulic power mechanism of the new control approach, thoroughly study the scientific problems such as motion-force control framwork, inlet/outlet coordinated control strategy, and unkown disturbance estimating method and design for strong robust control strategy in the power mechanism, operation state identification to describe long time operating of hydraulic control system,and propose the augment sliding mode control method and two-chamber coordinated control method with the functions of parameter self-adjusting and unknown disturbance estimation by sythesizing sliding mode control, disturbance obser, fuzzy adptive control, and backstepping control with dynamic surface. To carry out simulation and experiment based on the typical application plants and eventully forms the new system of analysis and synthesis for electro-hydraulic control system under sustained negative load.
针对传统阀控和泵控电液控制系统在持续负值载荷作用下存在的固有稳定性差、小控制信号时动态特性差和平衡阀缓速与电液控制元件速度调节之间耦合影响严重难以协调等问题，提出一种基于进/回油独立调节的协调运动控制方案。以运动体机械的电液卷扬系统和电液行走系统的下降和持续下长坡工况以及产品性能试验用电液力控制系统的负值载荷加载工况为应用背景，分析传统液压控制方法控制这类对象存在的问题，建立新控制方案所涉及的调节机制和液压动力机构设计理论，深入研究运动-力递阶控制架构、进/回油协调控制策略、动力机构未知干扰估计、系统长时间持续运行动态特征识别与强鲁棒控制策略设计等科学问题，提出综合滑模控制、干扰观测器、模糊自适应控制和自适应动态面等控制策略的具有参数自调整和未知干扰估计的增广滑模控制方法和双腔协调控制方法。依托典型对象进行仿真和实验研究，并最终形成持续负值载荷作用下电液控制系统分析综合与控制的新体系。

结项摘要

针对传统阀控和泵控电液控制系统在持续负值载荷作用下存在的小控制信号调速稳定性差、能耗高和平衡阀缓速与电液控制系统速度调节之间耦合影响严重难以协调等问题，提出了一种基于进/回油独立调节的协调运动控制方案，研究了持续负值载荷工况下的双阀进回油独立调节的电液动力机构协调控制、电液力控制系统协调控制及多余力复合抑制策略、泵阀进回油独立调节协调控制和重型搬运车辆在长距离下大坡时缓速制动需求及能量回收利用等问题。主要进展和研究结果如下：.（1）提出了阀控电液动力机构的进回油独立调节原理和基于运动-力递阶控制结构协调运动控制方案，实现了速度控制和缓速的协调，研究了综合节能控制策略。通过对被控对象目标加速度进行规划，设计了调速与缓速解耦的阀控系统的进回油独立调节及协调控制律，研究了PID、模糊PID和LQR及终端滑模控制策略。.（2）提出了电液力控制系统协调控制及多余力复合抑制策略，采用双环级联控制策略设计补偿系统，采用H混合灵敏度优化方法设计了优化的低通滤波器Q。.（3）针对持续负值载荷下泵阀进回油独立调节的电液动力机构，提出可调回油背压和缓速泵压力控制两种缓速控制原理及基于运动-力递阶控制结构协调运动控制方案，使泵控电液控制系统速度控制和速度稳定性控制实现良好的协调，同时使系统达到节能的目标，搭建了实验系统。.（4）针对制动器长时间制动时制动性能严重热衰退问题，建立了热和结构双向耦合热力学弹塑性数学模型，进行了长时间持续制动和多次重复制动两种工况下热和结构耦合的数值计算，揭示了湿式多盘制动器在热和机械载荷共同作用下温度、应力和变形随空间、时间的动态演化规律。.主要研究成果由项目主持人在“ICCPE2015”国际会议作大会特邀学术报告，发表SCI一区论文2篇，获得国家发明专利授权1项，受理2项，并在隧道管片车和高速铁路铺轨机的电液行走系统中获得了成功应用。

项目成果

期刊论文数量（13）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（5）
专利数量（4）
Review on Inlet/Outlet Oil Coordinated Control for Electro-Hydraulic Power Mechanism under Sustained Negative Load
持续负负载下电液动力机构进出油协调控制综述
  • DOI：
    10.3390/app8060886
  • 发表时间：
    2018-05
  • 期刊：
    APPLIED SCIENCES-BASEL
  • 影响因子：
    2.7
  • 作者：
    Wei Liu;Yunhua Li;Dong Li
  • 通讯作者：
    Dong Li
Elastoplastic Finite Element Analysis for Wet Multi-disk Brake during Lasting Braking
  • DOI：
    10.2298/tsci141121016j
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    Thermal Science
  • 影响因子：
    1.7
  • 作者：
    Zhanling Ji;Yunhua Li;Sujun Dong;Peng Zhang;Yunze Li
  • 通讯作者：
    Yunze Li
Combined grey prediction fuzzy control law with application to road tunnel ventilation system
组合灰色预测模糊控制律在公路隧道通风系统中的应用
  • DOI：
    10.1016/j.jart.2015.06.009
  • 发表时间：
    2015-04
  • 期刊：
    Journal of Applied Research and Technology
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Yunhua Li;Jiantao Chen
  • 通讯作者：
    Jiantao Chen
Thermal-fluid-structure coupling analysis for valve plate friction pair of axial piston pump in electrohydrostatic actuator (EHA) of aircraft
飞机静电液作动器（EHA）轴向柱塞泵阀板摩擦副热流固耦合分析
  • DOI：
    10.1016/j.apm.2016.08.015
  • 发表时间：
    2017-07
  • 期刊：
    Applied Mathematical Modelling
  • 影响因子：
    5
  • 作者：
    Li Yunhua;Ji Zhanling;Yang Liman;Zhang Peng;Xu Bing;Zhang Junhui
  • 通讯作者：
    Zhang Junhui
Elastic-plastic analysis for wet multidisc brake during repeated braking
湿式多盘制动器重复制动过程中的弹塑性分析
  • DOI：
    10.1177/0954406215605334
  • 发表时间：
    2016-10
  • 期刊：
    Journal of Mechanical Engineering Science
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Ji Zhanling;Li Yunhua;Xi Rui;Jia Juntao
  • 通讯作者：
    Jia Juntao

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    原向东

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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