本文關(guān)鍵詞：泵閥復(fù)合電液加載方法的理論分析與研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：電液負(fù)載模擬器是用來(lái)準(zhǔn)確復(fù)現(xiàn)輸入力，尤其用來(lái)模擬被檢測(cè)系統(tǒng)在不同運(yùn)動(dòng)情況下所受的外負(fù)載力。通過(guò)負(fù)載模擬器模擬外輸出負(fù)載力可以將實(shí)驗(yàn)條件下的預(yù)測(cè)性實(shí)驗(yàn)來(lái)代替實(shí)物實(shí)地測(cè)試，這樣便簡(jiǎn)化了測(cè)試條件、縮短了研發(fā)周期、節(jié)約了研發(fā)成本。負(fù)載模擬器的加載精度越高，實(shí)驗(yàn)可靠性以及項(xiàng)目成功率也越高。負(fù)載模擬器多用于航天與國(guó)防軍事方面，而國(guó)防安全對(duì)一個(gè)國(guó)家至關(guān)重要，這也確定了研究負(fù)載模擬器的重要性。因?yàn)樨?fù)載模擬器需要給運(yùn)動(dòng)的被測(cè)系統(tǒng)加載，而它與被測(cè)系統(tǒng)剛性連接，，所以負(fù)載模擬器因受被測(cè)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)干擾產(chǎn)生多余力繼而影響了輸出力的加載精度。多余力是影響負(fù)載模擬器的主要原因，一直以來(lái)對(duì)負(fù)載模擬器的研究就是設(shè)法減小其多余力。 隨著電液控制技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)今對(duì)于負(fù)載模擬器研究最多的是電液負(fù)載模擬器。至今已有多種減小多余力的補(bǔ)償方案，主要分為結(jié)構(gòu)補(bǔ)償法與控制補(bǔ)償法。對(duì)于結(jié)構(gòu)補(bǔ)償法，或因結(jié)構(gòu)復(fù)雜成本太高如位置同步補(bǔ)償；或因會(huì)降低系統(tǒng)頻寬如蓄能器校正；或因在實(shí)際中存在誤差而不能滿足要求如同步反向補(bǔ)償?shù)�。因�(yàn)檫@種種原因使這些方法都未能廣泛應(yīng)用于實(shí)踐。對(duì)于控制法補(bǔ)償法，往往因控制環(huán)節(jié)存在高階只能實(shí)現(xiàn)近似補(bǔ)償而限制了該方法只能部分消除多余力。對(duì)此我們提出泵閥復(fù)合電液加載方法，即在僅單閥控制的電液負(fù)載模擬器基礎(chǔ)上并聯(lián)一閉式泵速度調(diào)速回路。該泵速度回路獨(dú)立控制負(fù)載模擬器速度從而使原閥控回路獨(dú)立控制系統(tǒng)輸出力從而實(shí)現(xiàn)速度與力的解耦控制�？紤]到成本，本文泵速度回路中的電機(jī)我們選用感應(yīng)電機(jī)，通過(guò)感應(yīng)電機(jī)的變頻調(diào)速調(diào)節(jié)泵的輸出流量進(jìn)而調(diào)節(jié)負(fù)載模擬器速度。利用SimulationX對(duì)該方案搭建模型并仿真分析。首先搭建調(diào)試泵速度回路，通過(guò)仿真分析其各項(xiàng)性能指標(biāo)。然后再搭建僅閥控制的電液負(fù)載模擬器仿真模型并進(jìn)行手動(dòng)整定各控制參數(shù)。將調(diào)試好的泵速度回路并聯(lián)在原加載系統(tǒng)液壓缸兩端，微調(diào)各控制參數(shù)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。對(duì)搭建調(diào)試好的模型進(jìn)行多余力仿真，根據(jù)仿真結(jié)果我們得出泵閥復(fù)合電液負(fù)加載方法可以有效抑制負(fù)載模擬器的多余力。尤其在被測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)頻率為1Hz時(shí)，該方法高效抑制多余力。在對(duì)系統(tǒng)抑制多余力分析之后我們按照加載力是否為恒力和被測(cè)系統(tǒng)是否運(yùn)動(dòng)分四種工況來(lái)對(duì)其動(dòng)態(tài)跟蹤性能進(jìn)行分析。仿真結(jié)果證明，不論在哪種工況下，采用泵閥復(fù)合電液加載方法的負(fù)載模擬器都顯示了其良好的加載性能。 本文提出了泵閥復(fù)合電液加載方法來(lái)提高電液負(fù)載模擬器加載精度，并通過(guò)理論分析其數(shù)學(xué)模型和仿真建模分析驗(yàn)證該方案的可行性，促進(jìn)我國(guó)電液負(fù)載模擬器的發(fā)展研究，從而推動(dòng)國(guó)防事業(yè)的進(jìn)程。
【關(guān)鍵詞】：電液負(fù)載模擬器 泵閥復(fù)合控制 變頻調(diào)速 多余力
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TH137.5;TM921.51
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-11
• 第一章 緒論11-23
• 1.1 選題背景與意義11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)11-20
• 1.3 本文的主要工作20-23
• 第二章 泵閥復(fù)合電液負(fù)載模擬器的數(shù)學(xué)建模及分析23-33
• 2.1 數(shù)學(xué)模型的建立23-30
• 2.1.1 泵閥復(fù)合電液負(fù)載模擬器的基本原理23-25
• 2.1.2 動(dòng)力機(jī)構(gòu)部分的傳遞函數(shù)25-28
• 2.1.3 其他環(huán)節(jié)數(shù)學(xué)模型28-29
• 2.1.4 泵閥復(fù)合電液負(fù)載模擬器傳遞函數(shù)29-30
• 2.2 泵閥復(fù)合電液加載方法抑制多余力30-32
• 2.2.1 多余力定義30-31
• 2.2.2 多余力產(chǎn)生原因31-32
• 2.2.3 泵閥復(fù)合電液加載方法抑制多余力32
• 2.3 本章小結(jié)32-33
• 第三章 泵控缸調(diào)速回路仿真建模及性能分析33-49
• 3.1 傳統(tǒng)液壓調(diào)速方式33-34
• 3.2 變頻調(diào)速技術(shù)的提出34-36
• 3.2.1 變頻技術(shù)在液壓領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展34-35
• 3.2.2 液壓系統(tǒng)中變頻技術(shù)特點(diǎn)35-36
• 3.3 電機(jī)回路模型建立即仿真分析36-41
• 3.3.1 轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向控制37-38
• 3.3.2 空間矢量脈寬調(diào)制38
• 3.3.3 逆變器38-39
• 3.3.4 電機(jī)變頻調(diào)速回路模型建立及仿真分析39-41
• 3.4 泵控缸調(diào)速回路仿真參數(shù)計(jì)算41-43
• 3.5 泵控缸調(diào)速回路仿真模型性能分析43-48
• 3.5.1 泵控缸調(diào)速回路瞬態(tài)響應(yīng)性能分析43
• 3.5.2 泵控缸調(diào)速回路動(dòng)態(tài)跟蹤性能分析43-48
• 3.6 小結(jié)48-49
• 第四章 整體系統(tǒng)建模及仿真分析49-73
• 4.1 力伺服系統(tǒng)仿真建模及性能分析49-52
• 4.1.1 力伺服系統(tǒng)仿真模型的建立49-50
• 4.1.2 力伺服系統(tǒng)性能分析50-52
• 4.2 被測(cè)系統(tǒng)仿真建模及性能分析52-56
• 4.2.1 被測(cè)系統(tǒng)仿真模型的建立52-54
• 4.2.2 被測(cè)系統(tǒng)性能分析54-56
• 4.3 泵閥復(fù)合電液負(fù)載模擬器的電機(jī)回路理想化模型56-57
• 4.4 仿真結(jié)果分析57-68
• 4.4.1 多余力分析58-59
• 4.4.2 恒力作用于靜止被測(cè)系統(tǒng)59-60
• 4.4.3 恒力作用于運(yùn)動(dòng)的被測(cè)系統(tǒng)60-61
• 4.4.4 變力作用于靜止的被測(cè)系統(tǒng)61-63
• 4.4.5 變力作用于運(yùn)動(dòng)的被測(cè)系統(tǒng)63-68
• 4.5 電機(jī)回路理想化模型與原模型多余力比較68-70
• 4.6 方案有效的速度范圍70-72
• 4.7 小結(jié)72-73
• 第五章 總結(jié)與展望73-75
• 5.1 總結(jié)73-74
• 5.2 展望74-75
• 參考文獻(xiàn)75-80
• 致謝80-81
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文81

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：泵閥復(fù)合電液加載方法的理論分析與研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：315512