【高校成果】浙江大学先进机电液控制技术研究团队

文摘 2024-12-27 17:15 北京

【高校成果】本栏目旨在展示国内各大高校科研团队的科研成果，促进企业与高校间的交流与合作，推动行业高质量发展。

浙江大学

先进机电液控制技术研究团队

部分成果

介绍

团队带头人介绍

徐兵（1971-），浙江大学机械工程学院教授，博士生导师，浙江大学机械工程学院常务副院长，流体动力基础件与机电系统全国重点实验室常务副主任。教育部“长江学者”特聘教授，中组部“万人计划”科技创新领军人才。现任全国液压气动标准化技术委员会主任委员、ISO/TC 131国际标委会委员、国际流体动力学会(GFPS)执行理事、中国机械工程学会理事等。长期从事高性能液压元件及电液控制系统应用基础研究，为我国高端液压元件及控制系统实现民口领域进口替代及军口领域自主可控做出重要贡献。负责的“先进机电液控制技术研究团队”入选“十二五”和“十三五”机械工业优秀创新团队。牵头和参与制定国家标准10余项，担任《Chinese Journal of Mechanical Engineering》期刊编委会副主任。

团队介绍

团队目前有教授/研究员4人，副研究员1人，博士后1人；研究生40余人。团队先后承担国家重点研发计划项目、国家自然科学基金重点项目等国家级项目20余项，发表SCI/EI论文180余篇，授权发明专利150余项，获国家级科技进步二等奖1项，省部级科技奖励一等奖6项。

碳纤维复合材料增强液压伺服缸

液压足式机器人以其对地形的灵活适应、强大的机动性能和负载能力在负载搬运、应急救援、无人作战等领域广泛应用。其中，定制化的高功率密度液压执行器是支撑其机器人高动态特性的关键。团队深耕液压基础件多年，提出多材料设计方法，通过金属薄壁内衬+复合材料缠绕的方式，通过定制开发的膨胀套控制缠绕前后内衬的变形量，实现碳纤维增强液压伺服缸设计，重量较金属伺服缸减轻40%以上，力重比超过12 000 N/kg。积极推动“复材+液压元件”，开发了国内首个碳纤维轻质囊式蓄能器、活塞式蓄能器，重量减轻70%，耐压超102 MPa。

大力重比一体化直线伺服关节

直线伺服关节是人形机器人实现高动态运动的核心部件，涉及电液驱动、增材制造等交叉学科。团队提出缸/阀/位/力驱控一体化交叉集成创新设计方法，融合了增材制造和衍生设计技术，力重比超过8000 N/kg，利用多个传感器信息实现高精度高频响力位混合控制。

高性能全国产电液比例伺服阀

高性能电液比例伺服阀是智能工程机械、航空航天等高端装备液压系统的核心控制元件，目前国内比例伺服阀应用仍以进口为主。团队多年致力于液压基础件开发，通过优化高精度阀芯阀套加工工艺，研制全国产高性能集成数字/模拟控制器，内嵌高鲁棒智能控制算法，开发了经CNAS认证的高性能电液比例伺服阀，其性能与国际知名品牌MOOG、ATOS等一致。其中包含额定流量12 L/40 L/100 L等多规格样机，位移控制精度<0.1%，频率响应＞50 Hz@-3 dB。

电液伺服阀用数模混合式控制器

集成控制器是电液伺服阀的“大脑”，其性能直接影响电液伺服阀的整体性能。团队多年来优化并迭代自研控制器，开发了适用于多工况的抗纹波干扰阀芯位移LVDT解调电路、低内阻高速驱动电路、总线型高精度采样电路，并研制了数字和模拟混合式集成控制器。阀芯位移解调精度可达0.1%，最大电流可达3A。

智能型多传感复合功能控制阀

多状态监测与复合功能控制是实现智能化液压元件物联网的基础与核心。团队通过设计具备IO-Link、CAN总线通讯接口的双冗余备份数字控制器，集成压力、温度、位移与电流等多传感器融合的复合状态信息并结合阀口压差与流量自感知算法，实现位移/压力/流量等多模式复合控制。

来源：浙江大学

编辑：郝巧艳

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