本文關(guān)鍵詞：數(shù)字閥控制軸向柱塞泵研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：數(shù)字泵抗污染能力強(qiáng),重復(fù)精度高,滯環(huán)小,調(diào)節(jié)靈活,能耗低,可以與其他液壓設(shè)備結(jié)合實(shí)現(xiàn)機(jī)電液一體化,當(dāng)下關(guān)于研究數(shù)字液壓泵控制方式有步進(jìn)式數(shù)字控制、變頻器控制、組合缸控制以及高速開關(guān)數(shù)字閥控制,最具代表是力士樂SYDFEC系統(tǒng)采用高頻響應(yīng)電液比例閥作為先導(dǎo)閥實(shí)現(xiàn)軸向柱塞泵壓力以及斜盤擺角閉環(huán)控制的數(shù)字電液系統(tǒng)。數(shù)字閥相比比例閥、伺服閥作為先導(dǎo)閥控制液壓泵具有優(yōu)勢,不僅對污染度標(biāo)準(zhǔn)要求低,而且便于實(shí)現(xiàn)直接數(shù)字控制,逼近理想恒功率雙曲線等特性。首先,介紹數(shù)字閥應(yīng)用,PWM高速開關(guān)閥(簡稱數(shù)字閥)結(jié)構(gòu)組成,建立數(shù)字閥數(shù)學(xué)模型。在AMESim環(huán)境下搭建數(shù)字閥動(dòng)態(tài)仿真模型,得出靜態(tài)特性(空載特性),宜采用占空比適中的線性區(qū)間實(shí)現(xiàn)控制;動(dòng)態(tài)階躍響應(yīng)特性,在小于臨界頻率基礎(chǔ)上,隨脈寬調(diào)制頻率的升高,線性區(qū)間減小,根據(jù)實(shí)際情況選擇合適脈寬調(diào)制頻率。其次,依據(jù)PWM數(shù)字閥控制軸向柱塞變量泵原理,搭建數(shù)字閥控缸數(shù)學(xué)模型,得出泵輸出流量與輸入占空比之間傳遞函數(shù)關(guān)系,說明數(shù)字閥控缸閉環(huán)控制可以實(shí)現(xiàn)。設(shè)計(jì)數(shù)字泵的壓力、流量以及功率雙閉環(huán)控制策略,并在AMESim環(huán)境下搭建數(shù)字泵壓力、流量、功率動(dòng)態(tài)仿真模型,在Matlab/Simulink環(huán)境下搭建數(shù)字泵壓力流量功率復(fù)合控制器—模糊自適應(yīng)PID控制器,與AMESim建立的動(dòng)態(tài)仿真液壓系統(tǒng)聯(lián)合仿真,得到恒功率階段靜態(tài)曲線是相對理想的雙曲線,恒壓力控制階段,相比機(jī)液復(fù)合控制中恒壓控制,消除一定的壓力差?P。其中采用模糊自適應(yīng)PID的控制特性優(yōu)于PID控制,調(diào)整時(shí)間減小,響應(yīng)速度在一定程度上得到提高。針對壓力變化引起的泄漏量對斜盤擺角與泵出口流量的線性關(guān)系產(chǎn)生影響,采用增設(shè)補(bǔ)償占空比環(huán)節(jié),并進(jìn)行優(yōu)化分析�？偨Y(jié),采用雙閉環(huán)相比單一閉環(huán)控制,其穩(wěn)態(tài)響應(yīng)處于設(shè)定值附近波動(dòng)具有相對小的動(dòng)態(tài)平衡,減小了紋波帶來的磨損,穩(wěn)定性提高及輸入輸出分析難度降低。補(bǔ)償環(huán)節(jié),補(bǔ)償了流量值,輸出平均流量值波動(dòng)范圍減小以及響應(yīng)速度提高;優(yōu)化分析后,響應(yīng)速度進(jìn)一步得到提高。
【關(guān)鍵詞】：數(shù)字泵 占空比 仿真
【學(xué)位授予單位】：太原科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH137.51
【目錄】：

• 中文摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-19
• 1.1 電液控制技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r11
• 1.2 數(shù)字液壓控制系統(tǒng)11-13
• 1.2.1 間接數(shù)字液壓控制11-12
• 1.2.2 直接數(shù)字液壓控制12-13
• 1.3 數(shù)字軸向柱塞泵研究13-16
• 1.3.1 數(shù)字控制液壓泵種類14-15
• 1.3.2 數(shù)字軸向柱塞泵的研究狀況15-16
• 1.4 課題研究的意義與目的16-17
• 1.5 課題研究的主要內(nèi)容與方法17
• 1.6 本課題研究難點(diǎn)17-19
• 第二章 PWM數(shù)字閥性能研究19-31
• 2.1 PWM數(shù)字閥19-20
• 2.1.1 數(shù)字閥的簡介19
• 2.1.2 PWM數(shù)字閥的結(jié)構(gòu)組成19-20
• 2.1.3 PWM數(shù)字閥應(yīng)用20
• 2.2 PWM數(shù)字閥數(shù)學(xué)模型建立20-25
• 2.2.1 電磁鐵電磁力線性化方法20-21
• 2.2.2 電磁鐵繞線圈端電壓關(guān)系式21-22
• 2.2.3 銜鐵和閥芯之間位移關(guān)系22-24
• 2.2.4 PWM數(shù)字閥傳遞函數(shù)方框圖24-25
• 2.3 PWM數(shù)字閥仿真模型25-27
• 2.3.1 高速開關(guān)數(shù)字閥的電磁模型25-26
• 2.3.2 高速開關(guān)數(shù)字閥動(dòng)力學(xué)模型26-27
• 2.4 PWM數(shù)字閥控制特性分析27-30
• 2.4.1 PWM數(shù)字閥的靜態(tài)特性分析27-28
• 2.4.2 PWM數(shù)字閥的動(dòng)態(tài)特性分析28-30
• 2.5 本章小結(jié)30-31
• 第三章 PWM數(shù)字閥應(yīng)用于軸向柱塞泵變量控制31-44
• 3.1 數(shù)字泵的變量控制原理31-34
• 3.2 數(shù)字泵輸出流量與輸入占空比之間傳遞函數(shù)34-37
• 3.3 數(shù)字變量泵的變量結(jié)構(gòu)方案37-40
• 3.3.1 A10VSO軸向柱塞變量泵性能參數(shù)37-38
• 3.3.2 PWM數(shù)字閥38
• 3.3.3 角位移傳感器R30A RVDT38-39
• 3.3.4 壓力傳感器39-40
• 3.4 數(shù)字泵控制策略40-43
• 3.4.1 數(shù)字泵角位移控制策略40
• 3.4.2 PID控制原理以及調(diào)制方法40-42
• 3.4.3 數(shù)字泵壓力、流量以及功率控制策略42-43
• 3.5 本章小結(jié)43-44
• 第四章 數(shù)字軸向柱塞泵的仿真分析44-65
• 4.1 數(shù)字泵控制特性仿真分析44-50
• 4.1.1 數(shù)字泵壓力控制特性仿真分析44-46
• 4.1.2 數(shù)字泵流量控制特性仿真分析46-48
• 4.1.3 數(shù)字泵功率控制特性仿真分析48-50
• 4.2 壓力流量功率復(fù)合控制的聯(lián)合仿真研究50-64
• 4.2.1 壓力流量功率復(fù)合控制仿真模型搭建50-51
• 4.2.2 壓力流量功率復(fù)合控制模塊51-54
• 4.2.3 壓力流量功率復(fù)合控制器——模糊自適應(yīng)PID控制器54-62
• 4.2.4 數(shù)字泵復(fù)合控制仿真結(jié)果分析62-64
• 4.3 本章小結(jié)64-65
• 第五章 數(shù)字泵補(bǔ)償占空比流量控制系統(tǒng)65-75
• 5.1 數(shù)字泵補(bǔ)償占空比流量控制系統(tǒng)65-69
• 5.2 數(shù)字泵補(bǔ)償占空比流量控制系統(tǒng)優(yōu)化69-74
• 5.3 本章小結(jié)74-75
• 第六章 結(jié)論與展望75-76
• 6.1 結(jié)論75
• 6.2 展望75-76
• 參考文獻(xiàn)76-79
• 致謝79-80
• 攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文80-81

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本文編號：287230