第十届全国流体传动与控制学术会议

10TH  FPTC-2018   2018.7.23     北京

“基础·融合·创新”

主办单位:

中国机械工程学会

流体传动与控制分会

承办单位:

北京理工大学自动化学院

北京理工大学机械与车辆学院

协办单位:

北京华德液压工业集团有限责任公司

上海诺玛液压系统有限公司

SMC(中国)有限公司

上海敏泰液压股份有限公司

宁波华液机器制造有限公司

黎明液压有限公司

名誉主席:杨华勇

大会主席:孔祥东

大会协主席:项昌乐、焦宗夏、王庆丰

               

顾问委员:(按姓氏笔画顺序排列)

    王祖温、王益群、杜旭东

    岑豫皖、宋天虎、张入通

程序委员会 

主  席:孔祥东

副主席:李永顺、李宝仁、董津宁

         孟国香、廖显胜

委  员:(按姓氏笔画顺序排列)

弓永军、王少萍、王庆丰、王军政

王  涛、韦 彬、权  龙、 刘成良

刘银水、李松晶、何  枫、沈卫国

陈建萍、周  华、赵丁选、赵  彤

赵曼琳、姜继海、徐  兵、焦宗夏

高殿荣、蔡茂林、熊  伟、冀 宏 

组织委员会

主  席:王军政

副主席:王涛

委  员:

 彭熙伟、王向周、闫清东、魏  巍

 邱文伟、汪首坤、赵江波、范  伟

 马  悦、荆崇波、吴 维、郑长松

 尚耀星、王兴坚、艾  超

秘书处:

 马立玲、沈  伟、李 静、郑戍华

 袁  丹、卢亚丽、张青松

大会报告

报告专家:燕山大学 孔祥东 教授

报告题目:70MPa比例插装阀关键技术

报告摘要:

  当今,液压传动技术是否会被电力传动技术所取代已成为大家讨论的焦点。众所周知,液压传动技术最大的优点就是高功重比。同样的输出功率,电力传动系统的体积约为液压传动系统的5-10倍左右。然而,随着电力传动技术的发展,这种差距在进一步缩小,而且电力传动技术环境污染小、能量传递方便、自动化程度高等优势越来越明显,尤其在中小功率系统中逐渐成为主角。为了更好地应对电力传动系统的挑战,大力研发高集成高功率密度的液压元件就成为必然。所以当前急需提高液压元件的使用压力,并将传统液压技术与电力电子技术紧密融合。

  70MPa超高压电液比例插装阀是我国为摆脱国外技术封锁而立项的重点攻关产品之一,其主要由先导阀、先导级和功率级(主阀)组成,由于主阀工作压力增加,将带来密封问题、主阀芯等关键零件受力情况恶劣、形变量增大、主阀芯位移高精度控制困难和超高压测试环境难于实现等问题。针对上述问题,通过理论计算、仿真分析和实验验证,提出了超高压电液比例插装阀结构、参数匹配设计和快速高精度控制策略和超高压环境测试等方法。研发了位移—电反馈式和位移随动式2种类型、共5种通径的70MPa超高压比例插装阀,实验结果显示,产品性能达到国外同类产品技术水平。

 

专家介绍:

  孔祥东,男,1959年出生,1991年毕业于燕山大学,获得工学博士学位,燕山大学副校长,教授,博士生导师,河北省政府特殊津贴专家。

  担任中国机械工程学会理事会常务理事,中国机械工程学会流体传动与控制分会主任委员,中国液压气动密封件工业协会专家委员会副主任,河北省机械工程学会理事长,先进制造成形技术及装备国家地方联合工程研究中心主任、河北省重型机械流体动力传输与控制实验室主任、机械工业流体动力传输技术重点实验室主任、秦皇岛市科学技术协会副主席等。

  主持“973”项目课题、国家自然科学基金项目、国家科技重大专项课题、国家科技支撑计划课题14项,主持横向项目30余项。发表学术论文200余篇(SCI/EI检索60余篇),授权和公开专利30余项。其带领的科研团队被授予“十二五”机械工业优秀创新团队,获得河北省科技进步一等奖2项(均排名第1)、天津市科技进步一等奖1项(排名第2)、中国机械工业科学技术一等奖1项(排名第2)。主要从事机器人液压驱动系统控制、全液压风力发电机组控制、飞机管路系统振动控制、重型装备液压系统优化及控制等相关领域的研究。

报告专家:北京航空航天大学  焦宗夏  教授

报告题目:电液伺服系统抗扰自适应非线性控制

报告摘要:

  控制技术是电液伺服系统的核心,是决定其性能水平的关键。非线性、各类干扰是高性能电液伺服控制面临的最大挑战。传统以线性化方法为手段的第一代经典线性控制和第二代最优控制,保守性强、鲁棒性差。干扰与系统固有非线性特性间的耦合,被传统线性化手段处理为加性耦合,干扰成为线性系统意义下的独立通道,而实际上负载干扰直接影响的是系统前向增益。因此传统方法在稳定性设计上具有很大的保守性,特别当面对机械液压性能退化时很容易失稳,容错能力差,无法同时保证系统稳定与高性能伺服。针对系统的干扰非线性耦合问题,提出了第三代电液伺服系统自适应抗扰非线性控制理论,构建了独立阀口的流量/压力非线性、双曲光滑非线性动态摩擦模型,建立了电液伺服系统统一非线性数学模型,在此基础上,发现了电液伺服系统非线性干扰的可观测准则,提出了各类干扰的观测手段,提出了基于非线性函数映射的主动前馈解耦补偿控制方法,实现了从传统线性高增益反馈模糊抑制到非线性自适应前馈精准补偿的范式转换,解决了电液伺服系统稳定设计与性能一致性难题。

专家介绍:

  焦宗夏(1963-),男,辽宁沈阳人,北京航空航天大学教授,博导,“飞行器控制一体化技术”国防科技重点实验室主任。

  973首席科学家,长江学者特聘教授,“飞行器流体动力控制与操纵”长江学者创新团队带头人,国家杰出青年基金获得者,享受国务院特殊津贴,入选新世纪百千万人才工程国家级人选。近年主持承担了多项国家973、863、国家自然科学基金、航空基金、国家大型工程与国际合作项目。获得国家技术发明二等奖2项(排名1)、国家科技进步二等奖1项(排名1),省部级科技奖励10余项。

  德国Institute for Aircraft System Engineering, Technische Universitt HamburgHarburg客座教授。“流体传动与控制”分会副主任委员,“流体动力与机电控制”国家重点实验室顾问委员会委员,教育部“复杂产品先进制造系统”工程中心主任,航空学会理事,“航空机电、人体与环境工程”分会主任委员,机械工程学会常务理事,中国自动化学会理事,中国体视学学会常务理事,“仿真与虚拟现实”分会主任委员,《液压与气动》杂志编委会副主任,《信息与控制》、《Frontiers of Mechanical Engineering in China》等杂志编委。

报告专家:华中科技大学 李宝仁 教授

报告题目:极端压力气动控制技术及应用研究

报告摘要:

  针对航天与海洋船舶工程领域高压、超高压、极低负压等极端压力环境气压传动与控制技术存在的科学问题,开展极端压力环境特种气动元件与系统基础理论与应用研究。着重介绍华中科技大学FESTO气动中心科研团队二十年来从事的相关研究工作:极端压力气动控制技术存在的基础问题分析;飞行器总静压总温极端环境模拟技术涉及的负压气动伺服系统基础理论、控制方法及应用研究;高压气体充放气过程动力学及动态传热机理、高压气动控制元件结构优化、动力学分析、流场数值模拟、控制性能等基础研究;高压气动电磁阀、高压空气减压阀、高压空气吹除阀、高压电-气伺服阀、高压大通径气体流量调节阀等高压气动控制元件研发与系统伺服控制研究。

专家介绍:

  李宝仁,男,1962年生人,辽宁沈阳人,教授、博士生导师,华中科技大学FEST0气动中心主任。现任中国机械工程学会流体传动与控制分会副主任委员、全国液压气动标准化技术委员会气压传动和控制分技术委员会委员、中国液压气动密封件工业协会专家委员会委员、中国仿真学会委员、中国航空学会流体传动与控制专业委员会委员、核动力舰船蒸汽动力系统国防科技实验室学术委员会委员、海军预研专家组新型QT总体组专家等社会学术兼职。

  多年来长期从事流体传动与控制领域的教学与科研工作,特别是新型电液与高压气动元件开发、电-气/液伺服控制、负压伺服控制、高压气动伺服/比例控制、机电液气一体化技术和工业控制检测技术等方面研究。

  已完成或正在主持开展国家自然科学基金项目、国家863计划项目、总装"十二五"重点基金项目、总装"十二五"重大探索项目、国家重点工程项目和其他国防科研项目等50余项,其中获教育部科技进步一等奖1项、国防科学技术二等奖1项。发表学术论文90余篇,其中SC1/E1检索30余篇,获得国防专利与发明专利共14项。


 

报告专家:北京理工大学 孙逢春 院士

报告题目:新能源汽车发展趋势及关键技术

报告摘要:

  新能源汽车是国家的七大战略新兴产业,《中国制造2025》十大重点领域之一,目前我国新能源汽车在全球所处的地位,除了车以外,动力电池处于重要关键部件,包括充电技术都走在国际前列,发展新能源汽车是我国国家战略和意志。本报告重点介绍新能源汽车发展现状、核心关键技术、与相关学科发展关系及未来发展趋势。新能源汽车有三大系统技术,车、充电(换电)、运行大数据。核心技术主要目标是系统高效节能、安全、舒适。新能源汽车总体目标是高效节能、安全舒适,8项关键技术为大三电、小三电、轻量化、全气候。大三电包括电机、电池、电控。小三电包括电制动、电空调、电转向。轻量化是消化掉装上电池之后的重量。全气候是希望将来技术发展,让新能源汽车行驶在祖国大江南北,从此再无禁区。

专家介绍:

  孙逢春,湖南临澧人,北京理工大学教授,中国工程院院士, “全国先进工作者”、“科技奥运先进个人”、“北京创造十大科技人物”。长期致力于新能源汽车整车集成与驱动理论研究、关键技术开发和工程应用工作,提出并创建了中国电动车辆、充/换电站系统、车联网等系统工程技术体系。出版著作8部,学术论文200余篇,作为第一完成人获国家技术发明奖二等奖2项、国家科技进步奖二等奖1项、何梁何利奖1项及省部级奖多项。现任中国电工技术学会副理事长,北京市政府顾问,技冬奥新能源汽车领域技术专家组组长,历任国家新能源汽车专家组专家、北京市首席专家等。 

报告专家:清华大学 何枫 教授

报告题目:气动中的高速射流

报告摘要:

  气压传动与控制技术中,气体是元件中的重要流体介质,由于气体的可压缩性,使得气动应用中涉及的流动,呈现出与液体完全不同的复杂特性,直接影响气动元件的设计和应用。其中在气动应用中,射流是最典型的具有复杂流动结构和气动声学特性的例子,射流在气动切割、除尘、除水、除电荷中有着大量实际应用,在气动元件结构设计中也有不少涉及气体射流的现象,例如引射式真空发生器和电磁阀等的内外出口喷流排气及其消声设计等,都与射流特性息息相关。当射流和环境压力的具有不同的相对匹配,则具有多种模态形式的射流波系结构和涡结构,通过大量的实验测试、流动显示及数值模拟,研究它们的生成、演化、稳定性及相互作用、对远场的扰动,对提高气动元件性能及气动系统控制的稳定性,提高工作效率减少能量损耗,降低环境噪声等,都具有实际意义。

 

专家介绍:

  

何枫,女,获清华大学流体力学专业学士、硕士和博士学位。

    现任清华大学航天航空学院教授和博士生导师;主要研究方向为空气动力学、微流动、工程流体力学;曾先后7次获得教育部、科技部等部级科技进步奖,发表100余篇论文。

    清华大学航天航空学院安全科学与工程研究中心主任;清华大学流体动力与控制中心主任,SMC清华大学气动技术中心主任;清华大学学堂人才培养计划钱学森班项目主任。

    中国机械工程学会 流体传动与控制学会委员,气动分会专业组组长;中国空气动力学学会理事;中国力学学会流体力

报告专家:浙江大学 徐兵 教授
报告题目:液压阀智能化的基础研究进展

报告摘要:

  液压传动与控制技术具有功率密度比大、控制方式灵活等特点,在工业设备与移动机器中获得了广泛的应用。面临电气传动等其它驱动与传动形式的竞争压力,液压传动与控制技术还需在降低能耗、改善控制性能和提高可靠性方面提供更好的技术手段,而智能化是实现上述目标的最可行的技术手段之一。报告围绕目前总线可编程电液控制阀存在的信息感知能力弱、控制手段不灵活、服役安全水平低等三大难题,提出了智能感知、智能决策与智能维护的三个方面的研究内容,汇报了浙江大学近几年在阀芯位置和阀口流量的间接测量、智能补偿与数字控制、液压元件诊断与可靠性标准方面的研究工作。

专家介绍:

  徐兵,男,2001年获浙江大学工学博士学位,教授,博士生导师,现任流体动力与机电系统国家重点实验室副主任,机械电子工程系主任。研究方向是流体动力基础件和机电装备电液控制系统,主要包括高速重载变量轴向柱塞泵的设计理论与测试方法、高频响大流量电液控制阀高精度控制技术及电液控制系统的高效功率传递与能量调控。他是2017年中组部万人计划创新领军人才,2016年教育部“长江学者”特聘教授,2016“高性能液压基础件”机械工业创新团队负责人。获国家科技进步二等奖1项,省部级科技进步一等奖4项及二等奖1项。现任机械工程学会理事、工程机械学会理事、中国机械工程学会流体传动与控制分会常委及国际合作与交流工作委员会主任,全国液压气动标准化技术委员会(SAC/TC3)国际标准化工作委员会主任委员、中国液压气动与密封件工业协会专家委员会委员、中国工程机械学会特大型工程运输车辆分会副理事长。发表SCI期刊论文60余篇,授权国家发明专利40余项。

报告专家:哈尔滨工业大学 刘宏 教授
报告题目:空间在轨服务机器人远景与挑战

报告摘要:

  报告首先回顾了美国、德国、加拿大、日本等世界空间在轨服务机器人强国的研究历程、现状和趋势,同时详细介绍我国空间在轨服务机器人的最新研究进展。围绕空间碎片清理、在轨燃料加注、模块更换升级和维护维修、大型空间装置的在轨构建等急迫任务需求,介绍空间在轨服务机器人的发展愿景,以及面临的挑战性前沿技术。

专家介绍:

  刘宏,教授,教育部首批“长江学者”特聘教授,中组部“千人计划”专家。长期从事空间机器人技术,机器人自主灵巧操作以及生机电一体化技术的研究工作。在国内外发表SCI/EI收录论文200余篇,出版专著《仿人多指灵巧手及其操作控制》和《空间机器人及其遥操作》。现任哈尔滨工业大学校长助理兼任机电学院院长,机器人技术与系统国家重点实验室主任。曾获国家技术发明二等奖、全国高校十大科技进展、欧盟机器人技术和转化一等奖、何梁何利科技进步奖等多项科技奖励。

报告专家:兵器工业第201研究所 毛明 研究员

报告题目:坦克装甲车辆悬挂技术的最新进展

报告摘要:

  如果将发动机比作“心脏”,悬挂系统就好比是“腿”。在动力传动技术取得显著进展的情况下,悬挂技术成为提高车辆机动性的瓶颈,尤其是随着车速的提高,悬挂技术的短板愈发突出!报告介绍了世界先进坦克的悬挂系统和我国悬挂技术的发展概况,重点介绍了油气悬挂技术和惯容器以及“弹簧-阻尼-惯容”式悬挂技术的最新进展。

专家介绍:

  毛  明,1962年生。1989年北京理工大学博士研究生毕业。现任兵器工业第201研究所研究员,中国兵器首席科学家,国防工业科技创新团队带头人、国防 973项目技术首席,中国机械工程学会常务理事,中国汽车工程学会常务理事/会士,兵工学报常务编委,浙江大学求是讲座教授,北京理工大学、武汉大学、华中科技大学兼职教授,博士生导师。

    毛明研究员长期从事坦克装甲车辆总体设计、传动系统、行动系统等技术的理论研究与工程实践,是99A式主战坦克总设计师、04式履带式步兵战车副总设计师。获得部级以上科技成果奖12项,其中国家科技进步一等奖2项(分别排名第1、第2),出版著作3部,发表论文70余篇,获国家发明专利12件。先后获得何梁何利科学与技术创新奖、全国杰出科技人才奖、“高技术武器装备发展建设工程”重大贡献奖、全国创新争先奖状和全国杰出专业技术人才、全国劳动模范、2016年度国防工业十大创新人物(团队)、中央电视台2016年度十大科技创新人物、第二届央企楷模等重大荣誉称号。

报告专家:Hosei University, Yutaka Tanaka, Tokyo, Japan
报告题目:Air Bubble Separation from Hydraulic Oils for Performance Improvement of Fluid Power Systems

报告摘要:

报告摘要:

  Hydraulic oils typically become aerated in use. There is always a certain amount of air bubble in the hydraulic oil. Aeration has a significant effect on bulk modulus because air is much more compressible than oil. The entrained air in the form of bubbles reduces the effective bulk modulus. Furthermore, air bubble entrained in hydraulic oils causes many issues in fluid power systems. In viewpoint of reducing environmental burdens, saving energy and cost, improving performance and efficiency, one trend in fluid power systems is to be designed in a more compact fashion and requiring less hydraulic oils in the reservoir and long lifetime of the working hydraulic oils. Especially, air bubbles in working oils must be actively separated and eliminated to realize performance improvement of fluid power systems. In our project team, active bubble elimination device using swirl flow capable of separating and eliminating air bubble from the hydraulic oil has been proposed and developed. In this invited talk, one of the topics is to provide a brief description of the air bubble separation and elimination system and to describe the principle of operation when it is installed in a hydraulic circuit to physically remove air bubbles from the hydraulic working fluid. Experimental flow visualizations and numerical simulations in the air bubble separation and elimination system are carried out to investigate the performance improvement of the fluid power system. We focus on the relation between the bulk modulus change and the bubble elimination from hydraulic oil under low and high pressure conditions. We can conclude that the bulk modulus change of oil with bubble elimination affects system performance in relation to positioning, power loss, response time, and stability in the fluid power system. The relation between the amount of the cavitation erosion and the bubble elimination is also experimentally investigated. It is experimentally verified that the cavitation occurrence by eliminating air bubbles in the hydraulic oil is restrained.

 

报告专家:北京机械工业自动化研究所  罗经 研究员

报告题目:全国液压气动标准化技术委员会工作简介

报告摘要:

  主要介绍全国液压气动标准化技术委员会组织构架、国内标准化工作以及国际标准化工作。

专家介绍:

  罗经,1979年生,博士,研究员,全国液压气动标准化技术委员会秘书长,中国机械工程学会流体传动与控制分会委员,国际标准化组织ISO/TC131流体传动系统委员会中国技术对口负责人。