【摘要】：在國防科技領(lǐng)域及精密工業(yè)中,電液伺服系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用,且對其伺服性能的要求越來越高,主要體現(xiàn)在良好的運行穩(wěn)定性、超低速性能、跟蹤精度及動態(tài)頻寬等方面。電液負(fù)載模擬器作為電液伺服系統(tǒng)的重要發(fā)展與應(yīng)用方向,是一種高度非線性和時變復(fù)雜系統(tǒng),其不僅受到源自電液位置控制系統(tǒng)擾動因素的干擾,更受到實際工況中參數(shù)不確定性的影響,如負(fù)載彈性剛度及液壓彈簧剛度的可變性等,使系統(tǒng)不能具有良好的品質(zhì)特性。另外在位置擾動因素忽略的情況下,電液力控制系統(tǒng)傳遞函數(shù)的分子中存在振蕩頻率較低的二階微分環(huán)節(jié),使系統(tǒng)特性趨于振蕩甚至不穩(wěn)定的狀態(tài)。通過對國內(nèi)外大量文獻資料的研究總結(jié),在總結(jié)前人科研成果基礎(chǔ)上,對電液負(fù)載模擬器進行了如下工作。(1)研究在含有變負(fù)載剛度和變液壓剛度條件下電液負(fù)載模擬器的工作機理,建立其精確的物理模型并進行了綜合分析,對電液位置系統(tǒng)即承載對象和電液力控制系統(tǒng)模型進行簡化,探尋影響系統(tǒng)穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性和快速響應(yīng)性的因素。(2)利用流量連續(xù)性方程和系統(tǒng)動力學(xué)運動方程建立位置擾動型電液力控制系統(tǒng)的控制框圖、數(shù)學(xué)模型,并分離出了多余力方程,設(shè)計可行的抑制多余力產(chǎn)生的方案。(3)本文從能量耗散的角度出發(fā),通過對電液力控制系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)整理出關(guān)于液壓缸輸出力的三階線性微分方程,利用李雅普諾夫直接法的反演方式求解系統(tǒng)穩(wěn)定的相關(guān)條件,將其轉(zhuǎn)變?yōu)槎A液壓補償器,以期來抵消或者削弱不穩(wěn)定因素對系統(tǒng)的影響,提高系統(tǒng)品質(zhì)。同時給出了具體的推導(dǎo)過程和構(gòu)造方案,并通過勞斯判據(jù)證明了二階液壓補償器的穩(wěn)定性。(4)通過仿真軟件搭建系統(tǒng)仿真模型,在液壓缸活塞接近行程終端位置的工況下,通過仿真來驗證抑制多余力和提高穩(wěn)定性方法的有效性,同時設(shè)計傳統(tǒng)的雙慣性控制器用以對比分析,探討二階液壓補償器與傳統(tǒng)雙慣性環(huán)節(jié)校正下系統(tǒng)的穩(wěn)定性及其動態(tài)特性,驗證系統(tǒng)響應(yīng)的快速性和跟蹤的精度。仿真結(jié)果表明:本文所設(shè)計的電液負(fù)載模擬器,經(jīng)校正具有較好的穩(wěn)定性,能夠較為準(zhǔn)確的復(fù)現(xiàn)指令力,對多余力的抑制也有良好表現(xiàn)。引入前置速度補償器可以使多余力減小,減少量最少為96%;采用二階液壓補償器后有效提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性并抑制諧振峰值,在液壓缸活塞接近行程終端位置的工況下,通過與傳統(tǒng)校正系統(tǒng)穩(wěn)定性的雙慣性環(huán)節(jié)的對比,系統(tǒng)響應(yīng)時間縮短50%以上,穩(wěn)態(tài)誤差減小0.1%,系統(tǒng)最慢在0.12 s內(nèi)達到穩(wěn)態(tài),最大穩(wěn)態(tài)誤差在3.7%以內(nèi)。
【圖文】：

圖 1.1 電液負(fù)載模擬器基本結(jié)構(gòu)模型1-加載缸 2-力傳感器 3-連接軸 4-承載缸 5-位移傳感器-承載伺服閥 7-加載伺服閥 8-油源 9-計算機控制與數(shù)據(jù)采集

圖 1.2 模擬器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡圖載模擬器研究工作也在七十年代展開[14-15]，主要有國內(nèi)高研究工作，，并取得了實質(zhì)的成果，其中獲得突出成績的院，哈爾濱工業(yè)大學(xué)等單位。焦宗夏等[16]提出速度同步控制抑制多余力的新方案，消除了系統(tǒng)滯后的影響，對非線性
【學(xué)位授予單位】：武漢科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TH137

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 ;電液手冊[J];重型機械;2017年04期

2 朱鵬程;程浪;蔡栩;;基于偽微分算法的電液穩(wěn)定平臺研究[J];自動化與儀器儀表;2017年10期

3 顏曉輝;何琳;徐榮武;廖健;;電液步進缸的跟隨特性研究[J];液壓與氣動;2015年01期

4 唐岳;羅紅平;吳明;孫濤濤;尹瀟靚;;電液束加工的發(fā)展與應(yīng)用[J];電加工與模具;2015年S1期

5 黃淑杰;張紅;滕俊波;;電液錘運行中常見故障排除方法及液壓油維護[J];機械工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化與質(zhì)量;2013年12期

6 王守華;;蒸汽錘改造為電液錘的應(yīng)用[J];熱加工工藝;2011年19期

7 周炯光;;鍛壓生產(chǎn)中電液錘技術(shù)的應(yīng)用[J];黑龍江交通科技;2009年04期

8 孟凡武;賀鳴;康建偉;;電液錘液壓系統(tǒng)的泄漏分析及控制[J];液壓與氣動;2006年08期

9 汪國榮;淺述電液錘技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用[J];設(shè)備管理與維修;2004年12期

10 宋萬明;提高電液錘可靠性的方法探討[J];鍛壓技術(shù);2003年03期

相關(guān)會議論文 前10條

1 姚磊;金俠杰;邢科禮;張國賢;;基于FPGA的電液比例控制器的設(shè)計[A];第五屆全國流體傳動與控制學(xué)術(shù)會議暨2008年中國航空學(xué)會液壓與氣動學(xué)術(shù)會議論文集[C];2008年

2 程大偉;邢科禮;金俠杰;;電液比例控制器的設(shè)計[A];中國機械工程學(xué)會流體傳動與控制分會第六屆全國流體傳動與控制學(xué)術(shù)會議論文集[C];2010年

3 賈淑絨;黃玉平;;一類電液開關(guān)伺服系統(tǒng)技術(shù)研究[A];第五屆全國流體傳動與控制學(xué)術(shù)會議暨2008年中國航空學(xué)會液壓與氣動學(xué)術(shù)會議論文集[C];2008年

4 宋貴森;;機械液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)及電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的原理和應(yīng)用分析[A];“決策論壇——區(qū)域發(fā)展與公共政策研究學(xué)術(shù)研討會”論文集（下）[C];2016年

5 谷彥鵬;高英杰;牛寶鋒;黨旗;李會敏;楊志宇;;可編程多功能電液組合閥的研究[A];第五屆全國流體傳動與控制學(xué)術(shù)會議暨2008年中國航空學(xué)會液壓與氣動學(xué)術(shù)會議論文集[C];2008年

6 王益群;王燕山;;電液力控制研究的進展[A];第二屆全國流體傳動及控制工程學(xué)術(shù)會議論文集（第二卷）[C];2002年

7 任燕;阮健;賈文昂;;新型電液振動臺振動參數(shù)的分析[A];中國機械工程學(xué)會流體傳動與控制分會第六屆全國流體傳動與控制學(xué)術(shù)會議論文集[C];2010年

8 施文軒;張明岐;;電液束加工技術(shù)的新發(fā)展[A];特種加工技術(shù)——2001年中國機械工程學(xué)會年會暨第九屆全國特種加工學(xué)術(shù)年會論文集[C];2001年

9 施文軒;張明岐;;電液束加工技術(shù)的新發(fā)展[A];2001年中國機械工程學(xué)會年會暨第九屆全國特種加工學(xué)術(shù)年會論文集[C];2001年

10 李閣強;韓建海;張彪;袁銳波;趙克定;;正開口閥在電液負(fù)載模擬器中的應(yīng)用[A];慶祝中國力學(xué)學(xué)會成立50周年暨中國力學(xué)學(xué)會學(xué)術(shù)大會’2007論文摘要集（上）[C];2007年

相關(guān)重要報紙文章 前10條

1 張家駒;節(jié)能高效的電液錘技術(shù)亟待推廣[N];中國工業(yè)報;2003年

2 北京異輝機電有限公司;應(yīng)用電液錘技術(shù)改造蒸——空錘[N];中國機電日報;2002年

3 記者 李松戰(zhàn);由“汽”改“電”降耗70%[N];洛陽日報;2009年

4 顧定槐;閥門控制用電液式泵站面世[N];中國化工報;2009年

5 記者 趙志偉;亞洲最大高端電液智能控制產(chǎn)業(yè)基地在洛投產(chǎn)[N];洛陽日報;2015年

6 苗成標(biāo);堅持走產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合發(fā)展之路[N];中國礦業(yè)報;2004年

7 胡平 沈偉彬;華機廠批量承接電液吊機訂單[N];中國船舶報;2006年

8 記者 劉京青;亞洲最大電液智能控制產(chǎn)業(yè)基地投產(chǎn)[N];中國有色金屬報;2015年

9 鄧天富;質(zhì)量求生存 誠信謀發(fā)展[N];四川政協(xié)報;2005年

10 蔡墉;首臺電液錘隔振裝置達國際先進水平[N];中國機電日報;2000年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 梁利華;減搖鰭電液負(fù)載仿真臺性能研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2003年

2 李偉榮;高頻單軸電液振動臺振動特性研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2013年

3 潘寧;緊湊型電液制動系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];清華大學(xué);2016年

4 任燕;高頻電液激振器的特性研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2012年

5 湯裕;電液振動與加載混合試驗系統(tǒng)控制策略研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2016年

6 賈文昂;2D閥控制電液激振器及在疲勞試驗系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2010年

7 賈智;電液錘生產(chǎn)線連桿毛坯鍛造工藝研究及缺陷預(yù)防[D];重慶大學(xué);2013年

8 李建英;電液負(fù)載模擬器多余力抑制及其δ規(guī)則神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制研究[D];哈爾濱理工大學(xué);2011年

9 朱旭;高速大流量電液配流系統(tǒng)設(shè)計理論及應(yīng)用研究[D];浙江大學(xué);2012年

10 靳寶全;電液位置伺服控制系統(tǒng)的模糊滑�？刂品椒ㄑ芯縖D];太原理工大學(xué);2010年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 陳帥杰;負(fù)載中含變剛度的電液負(fù)載模擬器系統(tǒng)穩(wěn)定性探討[D];武漢科技大學(xué);2019年

2 馬良玉;碳納米導(dǎo)電液與聚酯纖維相互作用研究[D];河南大學(xué);2018年

3 MOTASIM MASOOD（莫塔西）;基于電液直驅(qū)技術(shù)的人工踝關(guān)節(jié)控制策略研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2018年

4 羅劍;基于電液直驅(qū)技術(shù)的動力人工腳踝研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2018年

5 向小玲;電液角振動測試臺綜合性能的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2018年

6 王盼;電液力加載系統(tǒng)的控制方法研究[D];中國石油大學(xué)（北京）;2017年

7 王彬;蓄電池軌道車的電液混合驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計與分析[D];西南交通大學(xué);2018年

8 路發(fā)帥;重型商用車電液式饋能懸架設(shè)計與仿真[D];太原理工大學(xué);2018年

9 曹鈞凱;內(nèi)置伺服閥式電液步進缸的改進設(shè)計與仿真[D];東北大學(xué);2012年

10 馮志清;脈寬調(diào)制式電液位置系統(tǒng)的動態(tài)加載研究[D];蘭州理工大學(xué);2014年

本文編號：2644260