本文關鍵詞：基于定量反饋理論（QFT）的電液伺服三軸儀系統(tǒng)設計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：目前，電液伺服技術被廣泛應用于諸如航空航天、石油化工、工程機械和實驗儀器等領域。電液伺服技術在實驗設備的應用，主要是利用電液伺服技術的響應速度快、控制精度高、功率輸出大等優(yōu)點。目前我國試驗機還處于發(fā)展階段，雖取得了一些成就，但由于設計研發(fā)相對滯后、缺乏核心技術、無法從根本上解決產(chǎn)品的穩(wěn)定性和可靠性問題，導致該行業(yè)與國外試驗機仍有巨大的差距。特別是在高端儀器上，進口產(chǎn)品基本處于壟斷地位。本論文設計的伺服三軸儀采用電液伺服加載，以定量反饋(QFT)為依據(jù)為每個系統(tǒng)設計了一個QFT控制器并詳細分析了QFT控制器的性能。 第一章：闡述了三軸儀的基本概念，討論了土工三軸儀的類型以及在土木建筑領域中的應用、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、本論文的課題背景與意義及研究內(nèi)容。 第二章：對系統(tǒng)機械結構部分進行了設計包括壓力室、加載支架及壓力轉(zhuǎn)換裝置；對液壓伺服系統(tǒng)部分進行了詳細匹配計算及對液壓元件進行了選型；對電控部分進行了設計規(guī)劃，并按照實際試驗加載的需求編寫系統(tǒng)了控制程序。 第三章：對電液伺服三軸儀的軸向控制系統(tǒng)與徑向控制系統(tǒng)建立了動力學數(shù)學模型；詳細分析了三軸儀兩個系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能，并利用Matlab/Simulink軟件結合Bode穩(wěn)定判據(jù)對系統(tǒng)進行了校正。 第四章：對三軸儀各伺服系統(tǒng)進行了QFT控制器設計。介紹了QFT的基本概念，并結合系統(tǒng)所選的各元件的實際參數(shù)，，設計了各系統(tǒng)的QFT控制器，并詳細討論了QFT控制器的設計性能。 第五章：利用AMESim多體動力學軟件建立液壓伺服系統(tǒng)的動態(tài)模型代替前面的傳遞函數(shù)模型，并利用Simulink與AMESim軟件的各自優(yōu)勢進行了系統(tǒng)聯(lián)合仿真。更接近實際情況地分析了QFT控制器對系統(tǒng)壓力波動和摩擦力等非線性因素具有抑制的作用。 本文為電液伺服三軸儀的應用研究打下了良好的基礎。
【關鍵詞】：定量反饋理論（QFT） AMESim Matlab/Simulink 電液伺服系統(tǒng)
【學位授予單位】：杭州電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TH137.5
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-8
• 目錄8-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 電液伺服三軸儀的工作原理10
• 1.2 電液伺服三軸儀加載系統(tǒng)的發(fā)展優(yōu)勢與不足10-11
• 1.2.1 電液伺服系統(tǒng)的優(yōu)點10-11
• 1.2.2 電液伺服缺點11
• 1.2.3 電液伺服三軸試驗的優(yōu)點11
• 1.2.4 三軸試驗的不足之處11
• 1.3 電液伺服三軸儀國內(nèi)外研究與應用現(xiàn)狀11-13
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容13-14
• 1.5 課題研究內(nèi)容及論文主要工作14-16
• 第二章 電液伺服三軸儀伺服系統(tǒng)總體設計16-34
• 2.1 系統(tǒng)工作原理和性能指標16-17
• 2.2 系統(tǒng)機械部分設計與分析17-21
• 2.2.1 三軸儀壓力室工作原理與結構設計17-18
• 2.2.2 壓力裝換裝置的設計18-19
• 2.2.3 支架結構設計與結構分析19-21
• 2.3 系統(tǒng)液壓各模塊設計計算21-26
• 2.3.1 液壓缸參數(shù)的確定與計算21-23
• 2.3.2 伺服閥的選擇及其參數(shù)23
• 2.3.3 系統(tǒng)液壓閥的分析與選型23-24
• 2.3.4 系統(tǒng)液壓油源的設計24-25
• 2.3.5 油箱的結構設計與計算25-26
• 2.4 電控系統(tǒng)各部分設計26-33
• 2.4.1 傳感器的選型及數(shù)據(jù)采集的設計27-28
• 2.4.2 PLC 模塊選型與系統(tǒng)控制設計28-32
• 2.4.3 狀態(tài)監(jiān)測32-33
• 2.5 本章小結33-34
• 第三章 電液伺服三軸儀系統(tǒng)動力學建模34-47
• 3.1 伺服三軸儀軸向位置、力控制系統(tǒng)的數(shù)學建模34-40
• 3.1.1 系統(tǒng)的基本組成34
• 3.1.2 伺服三軸儀軸向位置控制系統(tǒng)的各環(huán)節(jié)數(shù)學模型34-38
• 3.1.3 軸向控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)38-39
• 3.1.4 系統(tǒng)模型參數(shù)的確定39-40
• 3.2 伺服三軸儀徑向控制系統(tǒng)的數(shù)學建模40-42
• 3.2.1 系統(tǒng)的基本組成40-41
• 3.2.2 伺服三軸儀徑向控制系統(tǒng)的數(shù)學模型41-42
• 3.2.3 系統(tǒng)模型參數(shù)的確定42
• 3.3 伺服三軸儀加載系統(tǒng)的靜、動態(tài)分析42-46
• 3.3.1 系統(tǒng)主要性能參數(shù)分析42-43
• 3.3.2 系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析與校正43-46
• 3.4 本章小結46-47
• 第四章 電液伺服三軸儀 QFT 魯棒控制器設計47-59
• 4.1 定量反饋控制理論47-50
• 4.1.1 線性系統(tǒng)二自由度 QFT 控制系統(tǒng)的結構47-48
• 4.1.2 QFT 控制器設計采用的性能指標48-49
• 4.1.3 二自由度 QFT 控制器設計步驟49-50
• 4.2 三軸儀控制系統(tǒng)的性能指標50-51
• 4.3 三軸儀控制系統(tǒng) QFT 魯棒控制器的設計51-58
• 4.3.1 被控對象參數(shù)變化及設計頻率51-52
• 4.3.2 QFT 魯棒控制器設計52-55
• 4.3.3 QFT 魯棒控制器分析與驗證55-58
• 4.4 本章小結58-59
• 第五章 電液伺服三軸儀控制系統(tǒng)的聯(lián)合仿真研究59-65
• 5.1 聯(lián)合仿真的必要性59
• 5.2 AMESim 軟件簡介59-60
• 5.3 伺服三軸儀控制系統(tǒng)聯(lián)合仿真模型的建立60-62
• 5.4 伺服三軸儀各系統(tǒng)模型參數(shù)設置62-63
• 5.5 系統(tǒng)聯(lián)合仿真分析63-64
• 5.6 本章小結64-65
• 第六章 結論與展望65-67
• 6.1 回顧與總結65
• 6.2 展望65-67
• 致謝67-68
• 參考文獻68-71
• 附錄71

【參考文獻】

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  本文關鍵詞：基于定量反饋理論（QFT）的電液伺服三軸儀系統(tǒng)設計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：357078