本文關(guān)鍵詞：斜槽型2D數(shù)字伺服閥及其控制器的研究

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【摘要】：近年來(lái),隨著計(jì)算機(jī)、微電子技術(shù)的不斷發(fā)展,液壓技術(shù)越來(lái)越多的與之相結(jié)合,提高了液壓技術(shù)的數(shù)字化程度,使得液壓技術(shù)得到空前發(fā)展。而電液數(shù)字伺服閥就是其產(chǎn)物,電液數(shù)字伺服閥又是液壓系統(tǒng)中關(guān)鍵控制元件,決定了液壓系統(tǒng)的主要性能。電液伺服閥具有響應(yīng)速度快、控制精度高以及功率-重量比大等優(yōu)點(diǎn),被廣泛運(yùn)用在航空航天、軍工和船舶等領(lǐng)域。2D數(shù)字伺服閥與其他數(shù)字伺服閥相比具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、抗污染能力強(qiáng)、導(dǎo)控級(jí)與功率級(jí)一體、滯環(huán)小、泄漏量小以及良好的靜動(dòng)態(tài)特性等優(yōu)點(diǎn)。2D數(shù)字伺服閥已運(yùn)用在激振臺(tái)、航空航天以及船舶等領(lǐng)域。本論文設(shè)計(jì)了16mm通徑的斜槽型2D數(shù)字伺服閥,該閥采用斜槽和高壓孔槽、低壓槽形式的導(dǎo)控級(jí),利用步進(jìn)電機(jī)作為電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器,通過(guò)擺輪擺桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行傳遞,從而控制閥心運(yùn)動(dòng)。并設(shè)計(jì)了用于斜槽型2D數(shù)字伺服閥的數(shù)字控制器。本論文主要研究?jī)?nèi)容和成果如下:1.研究了斜槽型2D數(shù)字伺服閥的工作原理,為了提高先導(dǎo)級(jí)的控制流量和2D閥頻率響應(yīng)設(shè)計(jì)了面積梯度較大的斜槽型與高壓孔槽、低壓槽作為先導(dǎo)級(jí)并且先導(dǎo)級(jí)和功率級(jí)為一體的2D閥,從而實(shí)現(xiàn)閥心雙自由度運(yùn)動(dòng)。2.建立斜槽型2D數(shù)字伺服閥數(shù)學(xué)模型,利用MATLAB軟件仿真斜槽型2D數(shù)字伺服閥靜動(dòng)態(tài)特性以及各參數(shù)對(duì)頻率特性的影響,優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)雙擺輪階躍機(jī)構(gòu)并進(jìn)行階躍實(shí)驗(yàn)。3.對(duì)斜槽型2D數(shù)字伺服閥的數(shù)字控制器進(jìn)行了硬件及軟件設(shè)計(jì),從而進(jìn)一步完善2D數(shù)字伺服閥的控制性能。4.對(duì)斜槽型2D數(shù)字伺服閥進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,測(cè)試靜動(dòng)態(tài)各個(gè)性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示斜槽型2D數(shù)字伺服閥具有很好的特性。
【關(guān)鍵詞】：2D伺服閥 斜槽型 數(shù)字控制 靜動(dòng)態(tài)特性
【學(xué)位授予單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TH137.52
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-26
• 1.1 液壓技術(shù)的概述10-11
• 1.2 電液伺服閥的發(fā)展11-24
• 1.2.1 伺服閥的歷史12-13
• 1.2.2 伺服閥的性能13-14
• 1.2.3 常用伺服閥的研究現(xiàn)狀14-20
• 1.2.4 電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器的研究現(xiàn)狀20-24
• 1.3 選題的意義及研究?jī)?nèi)容24-25
• 1.4 本章小結(jié)25-26
• 第2章 斜槽型 2D數(shù)字伺服閥工作原理與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)26-44
• 2.1 斜槽型 2D數(shù)字伺服閥的工作原理26-29
• 2.1.1 斜槽型伺服螺旋機(jī)構(gòu)的工作原理26-27
• 2.1.2 斜槽型 2D數(shù)字伺服閥的工作原理27-28
• 2.1.3 2D數(shù)字伺服閥的特點(diǎn)28-29
• 2.2 斜槽型 2D數(shù)字伺服閥的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)29-43
• 2.2.1 主閥體模塊的設(shè)計(jì)29-34
• 2.2.2 機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)模塊設(shè)計(jì)34-40
• 2.2.3 電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器模塊設(shè)計(jì)40-43
• 2.3 本章小結(jié)43-44
• 第3章 斜槽型 2D數(shù)字伺服閥導(dǎo)控級(jí)研究44-60
• 3.1 斜槽型 2D數(shù)字伺服閥導(dǎo)控級(jí)的數(shù)學(xué)建模44-50
• 3.1.1 斜槽型 2D數(shù)字伺服閥導(dǎo)控級(jí)數(shù)學(xué)模型44-47
• 3.1.2 斜槽型 2D數(shù)字伺服閥模型的線性化47-50
• 3.2 斜槽型 2D數(shù)字伺服閥導(dǎo)控級(jí)的仿真分析50-54
• 3.2.1 頻率響應(yīng)仿真分析50-53
• 3.2.2 工作特性影響因素分析53-54
• 3.3 斜槽型 2D數(shù)字伺服閥導(dǎo)控級(jí)階躍響應(yīng)實(shí)驗(yàn)分析54-58
• 3.3.1 擺輪式階躍響應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置54-55
• 3.3.2 擺輪式階躍響應(yīng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果55-58
• 3.4 本章小結(jié)58-60
• 第4章 斜槽型 2D數(shù)字伺服閥數(shù)字控制器的設(shè)計(jì)60-72
• 4.1 數(shù)字控制器的硬件設(shè)計(jì)60-67
• 4.1.1 電源電路模塊61-62
• 4.1.2 DSP控制模塊62-64
• 4.1.3 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊64-65
• 4.1.4 信號(hào)檢測(cè)模塊65-67
• 4.2 數(shù)字控制器的軟件設(shè)計(jì)67-70
• 4.2.1 軟件設(shè)計(jì)的總體方案67-68
• 4.2.2 EVA中斷程序的軟件設(shè)計(jì)68-69
• 4.2.4 ADC中斷程序的軟件設(shè)計(jì)69
• 4.2.5 SPI中斷程序的軟件設(shè)計(jì)69-70
• 4.3 本章小結(jié)70-72
• 第5章 斜槽型 2D數(shù)字伺服閥實(shí)驗(yàn)研究72-84
• 5.1 測(cè)試系統(tǒng)的建立72-76
• 5.1.1 測(cè)試實(shí)驗(yàn)條件73
• 5.1.2 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建及各個(gè)組成部分73-76
• 5.2 電-機(jī)械轉(zhuǎn)化器實(shí)驗(yàn)研究76-78
• 5.3 16mm通徑斜槽型 2D數(shù)字伺服閥特性研究78-83
• 5.3.1 16mm通徑斜槽型 2D數(shù)字伺服閥空載流量特性的研究78-79
• 5.3.2 16mm通徑斜槽型 2D數(shù)字伺服閥零位泄漏特性的研究79-81
• 5.3.3 16mm通徑斜槽型 2D數(shù)字伺服閥的動(dòng)態(tài)特性81-83
• 5.4 本章小結(jié)83-84
• 第6章 總結(jié)與展望84-86
• 6.1 研究總結(jié)84-85
• 6.2 展望85-86
• 參考文獻(xiàn)86-90
• 致謝90-92
• 攻讀學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目和成果92

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