發(fā)布時(shí)間：2022-01-13 07:53

　　電液伺服系統(tǒng)具有功率重量比大、響應(yīng)迅速、控制精度高等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于航空航天、船舶、裝備機(jī)械等領(lǐng)域。2D伺服閥相對(duì)其他伺服閥而言,不僅功率重量比高、體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,而且抗污染能力強(qiáng),動(dòng)態(tài)性能好,在很多領(lǐng)域得到一定程度的應(yīng)用。本文主要基于2D伺服閥設(shè)計(jì)了雙缸同步液壓控制系統(tǒng)。由于常規(guī)PID結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、參數(shù)整定困難,很難滿足實(shí)際控制要求,本文提出了一種基于單神經(jīng)元自適應(yīng)PID控制的三閉環(huán)算法,使液壓缸能夠精確的到達(dá)目標(biāo)位置,最終實(shí)現(xiàn)雙缸同步。通過Matlab Simulink仿真和相關(guān)實(shí)驗(yàn)對(duì)雙缸同步控制系統(tǒng)進(jìn)行研究和分析。主要研究?jī)?nèi)容和成果如下:（1）分析了2D伺服閥工作原理,推導(dǎo)出閥體傳遞函數(shù),然后對(duì)2D伺服閥電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器的工作原理進(jìn)行分析,推導(dǎo)出兩相混合式步進(jìn)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型。（2）推導(dǎo)出2D閥控非對(duì)稱液壓缸系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型,分別對(duì)非對(duì)稱液壓缸位置閉環(huán)控制和雙缸同步控制進(jìn)行仿真,仿真表明單神經(jīng)元自適應(yīng)PID控制下的雙缸同步控制系統(tǒng)具有良好的靜態(tài)特性。最后分析了非對(duì)稱液壓缸空載下正反向運(yùn)動(dòng)的速度之比,為雙缸同步控制實(shí)驗(yàn)提供了重要參考。（3）設(shè)計(jì)了雙缸同步控制器,主要包含硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩部... 

【文章來源】：浙江工業(yè)大學(xué)浙江省

【文章頁數(shù)】：98 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

電液伺服閥的同步回路[25]

基于二維（2D）伺服閥的雙缸同步控制系統(tǒng)研究13第二章2D伺服閥的數(shù)學(xué)建模2D伺服閥主要由電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器和閥體模塊組成，其動(dòng)靜態(tài)響應(yīng)特性對(duì)雙缸同步控制有著很大的影響。本章分別對(duì)2D伺服閥閥體和電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器進(jìn)行原理分析和數(shù)學(xué)建模。2.12D伺服閥閥體建模與分析2.1.12D伺服閥的工作原理本文中的雙缸同步控制系統(tǒng)主要是在本實(shí)驗(yàn)室自主研制的2D伺服閥的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)和研究的。1-步進(jìn)電動(dòng)機(jī)2-閥座3-閥套4-O形圈5-擋板6-盒蓋7-緊固螺釘8-同心環(huán)9-閥芯10-端蓋11-擺輪12-齒輪13-限位銷14-電動(dòng)機(jī)安裝板15-安裝銷圖2-12D伺服閥的三維圖[9]Figure2-1.3Dillustrationof2Dservovalve2D伺服閥的三維圖如圖2-1所示，它由閥體模塊、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等部分組成。其中，步進(jìn)電機(jī)采用兩相混合式步進(jìn)電機(jī)，它位于閥體上面，尾部裝有能夠檢測(cè)同步電機(jī)轉(zhuǎn)角的角位移編碼器芯片。2D伺服閥中的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)通過齒輪副和2D閥閥芯相連來控制閥芯的運(yùn)動(dòng)，并且放大了力矩。其工作原

基于二維（2D）伺服閥的雙缸同步控制系統(tǒng)研究23第三章雙缸同步控制系統(tǒng)建模與仿真由于結(jié)構(gòu)緊湊、價(jià)格低廉和使用方便，非對(duì)稱液壓缸在液壓系統(tǒng)中得到了普遍使用。本文主要是在實(shí)驗(yàn)室自主研制的2D伺服閥的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)研究雙缸同步控制系統(tǒng)，并以非對(duì)稱液壓缸的疲勞試驗(yàn)機(jī)為實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，研究雙缸同步控制系統(tǒng)的同步性能。3.12D閥控非對(duì)稱液壓缸的數(shù)學(xué)模型2D閥控液壓缸的性能參數(shù)與2D伺服閥、液壓缸和工作負(fù)載有著很大的關(guān)系。閥控非對(duì)稱液壓缸的原理如圖3-1所示，它由對(duì)稱滑閥和非對(duì)稱液壓缸構(gòu)成。在對(duì)閥控非對(duì)稱液壓缸進(jìn)行數(shù)學(xué)建模時(shí)，人們往往從閥的流量方程、油缸的流量方程和液壓缸的力平衡方程入手。如圖所示，P1為無桿腔的壓力，Q1為無桿腔的流量，P2為有桿腔的壓力，Q2為有桿腔的流量，xv為閥芯軸向位移，y為活塞桿的位移。圖3-1閥控非對(duì)稱液壓缸原理圖Figure3-1.Valvecontrolledasymmetrichydrauliccylinderschematic閥控非對(duì)稱液壓缸在工作時(shí)，有效作用面積不同，這就使得閥的流量方程與活塞的運(yùn)動(dòng)方向有關(guān)，所以應(yīng)該分別討論。在這里，我們假設(shè)活塞外伸為液壓缸的正向運(yùn)動(dòng)，相反活塞內(nèi)縮為液壓缸的反向運(yùn)動(dòng)。3.1.1活塞正向運(yùn)動(dòng)（1）2D伺服閥流量方程

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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