【摘要】：伺服閥控葉片式擺動(dòng)馬達(dá)系統(tǒng)是液壓仿真測試轉(zhuǎn)臺(tái)的主要驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),閥控馬達(dá)系統(tǒng)的性能直接決定仿真轉(zhuǎn)臺(tái)的工作性能。隨著航天工業(yè)以及軍事技術(shù)的發(fā)展,對(duì)于仿真轉(zhuǎn)臺(tái)的技術(shù)水平、應(yīng)用領(lǐng)域以及使用要求都逐步提高。閥控馬達(dá)系統(tǒng)作為仿真轉(zhuǎn)臺(tái)的核心驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),對(duì)于馬達(dá)的最高輸出速度、最低輸出速度、以及穩(wěn)定性方面提出要求;伺服閥控馬達(dá)系統(tǒng)的低速穩(wěn)定運(yùn)行是重要研究方向。仿真轉(zhuǎn)臺(tái)的閥控馬達(dá)系統(tǒng)使用零開口四邊滑閥為放大級(jí),控制液壓馬達(dá)工作腔輸入流量;零開口四邊滑閥在伺服閥零位附近的壓力-流量系數(shù)趨近于零,導(dǎo)致系統(tǒng)在伺服閥零位附近的阻尼比較小,穩(wěn)定性差;為了適應(yīng)系統(tǒng)穩(wěn)定性方面的要求,在馬達(dá)旁路增加旁路節(jié)流閥,通過增大馬達(dá)的內(nèi)泄漏流量,增大閥控馬達(dá)系統(tǒng)阻尼比;使得閥控馬達(dá)系統(tǒng)在伺服閥零位附近具有較好的控制穩(wěn)定性。同時(shí)伺服閥零位附近的輸出流量較小,對(duì)應(yīng)的馬達(dá)輸出角速度較小,增加旁路節(jié)流閥使得輸入馬達(dá)的有效流量減小,直接影響馬達(dá)的輸出角速度。本文主要研究了閥控馬達(dá)系統(tǒng)最低穩(wěn)定速度與系統(tǒng)阻尼比之間的關(guān)系。通過建立帶有旁路節(jié)流通道的閥控馬達(dá)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型,從系統(tǒng)控制穩(wěn)定性角度分析加入旁路節(jié)流閥對(duì)于閥控馬達(dá)系統(tǒng)的影響;推導(dǎo)出馬達(dá)的輸出角速度的時(shí)域表達(dá)式,分析馬達(dá)最低穩(wěn)定速度的主要影響因素;通過數(shù)學(xué)推導(dǎo)建立馬達(dá)最低穩(wěn)定速度與系統(tǒng)阻尼比ξ、馬達(dá)靜摩擦力矩、馬達(dá)軸上慣性負(fù)載的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J之間的數(shù)學(xué)關(guān)系,并使用MATLAB進(jìn)行隱函數(shù)求解。使用AMESim液壓系統(tǒng)仿真軟件進(jìn)行系統(tǒng)仿真,驗(yàn)證數(shù)學(xué)建模及計(jì)算結(jié)果的正確性;并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行閉環(huán)仿真,提出對(duì)應(yīng)補(bǔ)償措施,進(jìn)行仿真驗(yàn)證。為閥控馬達(dá)系統(tǒng)的旁路節(jié)流閥的使用以及伺服閥控制提供工程實(shí)踐依據(jù)。
【圖文】：

圖 1.2 密封方式示意圖大學(xué)李樹立等人將葉片式擺動(dòng)馬達(dá)的內(nèi)泄漏流量分為漏進(jìn)行精確計(jì)算，提出可以使用靜壓支撐技術(shù)將內(nèi)泄漏進(jìn)行了仿真分析，得出使用靜壓支撐技術(shù)對(duì)于減小馬達(dá)馬達(dá)可靠性具有重要意義[16]；哈爾濱工業(yè)大學(xué)崔曉、董元分析計(jì)算馬達(dá)內(nèi)部接觸密封的接觸應(yīng)力，使用逆解法泄漏流量，以及摩擦力，，分析了 O 形圈的預(yù)壓縮量的大轉(zhuǎn)速的關(guān)系，對(duì)馬達(dá)的密封設(shè)計(jì)提出參考[13]；北京航空馬達(dá)的內(nèi)泄漏組成，提出馬達(dá)內(nèi)漏模型為非線性泄漏，動(dòng)馬達(dá)的內(nèi)泄漏不僅與馬達(dá)的密封預(yù)壓緊力、相對(duì)線速轉(zhuǎn)角也有關(guān)系；并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證[15]；馬達(dá)系統(tǒng)，從系統(tǒng)控制穩(wěn)定性以及馬達(dá)響應(yīng)角度來看，統(tǒng)控制是有利的；可以提高系統(tǒng)阻尼比，使得系統(tǒng)具有流量通過文獻(xiàn)[15-16]的研究，由于密封結(jié)構(gòu)的原因，馬達(dá)系，且與馬達(dá)的工作腔的角度有關(guān)，不容易進(jìn)行控制；

第 2 章 系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型建立針對(duì)伺服閥控帶有旁路節(jié)流閥的擺動(dòng)馬達(dá)系統(tǒng)進(jìn)行建模。葉片式擺動(dòng)馬達(dá)采用接密封，引入其摩擦特性數(shù)學(xué)模型；葉片式擺動(dòng)馬達(dá)內(nèi)泄漏的準(zhǔn)確模型；對(duì)于旁路節(jié)流道的泄漏流量方程進(jìn)行線性化；建立閥控葉片式擺動(dòng)馬達(dá)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)建模。2.1 系統(tǒng)組成及工作原理2.1.1 伺服閥控馬達(dá)系統(tǒng)組成伺服閥控馬達(dá)系統(tǒng)包括有：恒壓液壓源、指令元件、檢測元件、放大轉(zhuǎn)換元件、行元件、控制對(duì)象；其中恒壓液壓源通常由定量泵加溢流閥構(gòu)成；指令元件通常指計(jì)機(jī)、單片機(jī)或者可編程控制器等；檢測元件通常是指系統(tǒng)中的位置、力、速度、加速傳感器等；放大轉(zhuǎn)換元件通常指伺服放大器、機(jī)液伺服閥、電液伺服閥等；液壓執(zhí)行件有液壓缸、液壓馬達(dá)、擺動(dòng)馬達(dá)等；控制對(duì)象指被控制的機(jī)器設(shè)備或物體[4,5]。
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TH137.51

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2590770