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电液作动器(EHA)作为一种“紧凑、高效、智能、可靠”的机电一体化产品,在生产生活中的应用越来越广泛。该系统是通过外部指令控制电机,电机带动液压泵,再驱动作动筒来实现负载动作。当系统额定压力为16MPa时,外啮合齿轮泵由于其结构简单、重量轻、抗污能力强、易于集成等特点更适合充当EHA的油泵,但齿轮泵存在严重的径向不平衡力,会造成轴与轴承的严重磨损以及噪声问题,本文通过添加压力平衡槽来解决齿轮泵的径向力不平衡问题。EHA的电机一般选用效率高、无火花干扰、功率大、可伺服控制的无刷直流电机(BLDCM),为稳定转速与抵抗负载扰动,本文在电机的速度环采用简单有效的PID控制,PID参数整定直接决定着系统性能的好坏。本文的主要工作便是齿轮泵压力平衡槽位置与无刷直流电机PID参数的优化,主要内容有以下4点:1、根据给定工况,对EHA的液压缸的一些重要参数进行了设计,然后对泵与电机进行了选型。2、运用5个标准函数对仿生算法中常用的粒子群优化(PSO)算法与最新提出的鸡群优化(CSO)算法做了测试,测试结果表明CSO算法在相同迭代次数的情况下寻优精度更高、跳出局部最优的能力更强,因此选用CSO算法作为本文的寻优方法。3、将外啮合齿轮泵的径向力分为啮合力与液压径向力,再根据齿轮受液压径向力的不同将其在圆周方向上分为4个区域:高压区、低压区、过渡区与困油区,为降低困油压力,在端盖上开设卸荷槽,并详细分析了卸荷槽的位置。为解决齿轮泵径向力不平衡问题,在过渡区开设两个压力平衡槽,运用CSO算法以压力平衡槽的起始位置与终止位置为优化对象,以齿轮泵转过一周受平均径向力最小为优化目标,得到压力平衡槽的具体位置。然后运用CFD软件PumpLinx对添加压力平衡槽与未添加压力平衡槽的齿轮泵进行了流场分析。4、详细分析了无刷直流电机(BLDCM)电机本体的数学模型,并运用Matlab/Simulink建立了BLDCM的速度闭环PID控制模型,以系统阶跃响应的误差绝对值乘以时间积分(ITAE)最小为优化目标,运用CSO算法对PID参数进行整定。仿真结果表明:齿轮泵添加运用CSO算法优化的压力平衡槽后齿轮泵旋转一周的平均径向力得到了大幅减小。BLDCM闭环控制系统运用CSO算法整定PID参数得到的系统性能比运用传统的Z-N临界比例度法整定PID参数得到的系统性能有很大的提高。