基于PI控制的液壓缸速度穩(wěn)定性研究
發(fā)布時(shí)間:2023-02-12 16:36
隨著現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展,液壓技術(shù)在各行各業(yè)都有廣泛的應(yīng)用,其中對(duì)于液壓缸的速度穩(wěn)定性的研究依然是研究熱點(diǎn)之一。本文首先分析了單液壓缸節(jié)流調(diào)速速度穩(wěn)定性原理,建立了液壓缸速度負(fù)載模型;闡述了液壓缸速度的穩(wěn)定性與外負(fù)載、節(jié)流閥閥口開(kāi)度和前后壓差等因素有關(guān);提出了在負(fù)載變化的情況下,通過(guò)改變節(jié)流閥閥口開(kāi)度和改變系統(tǒng)溢流閥調(diào)定壓力,實(shí)現(xiàn)液壓缸速度穩(wěn)定的方法,即:通過(guò)檢測(cè)液壓缸速度的變化情況,引入反饋技術(shù),動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)節(jié)流閥閥口開(kāi)度或動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)節(jié)流閥進(jìn)口壓力,實(shí)現(xiàn)進(jìn)入液壓缸流量基本恒定,穩(wěn)定液壓缸速度。針對(duì)所提方法,分別建立了五種節(jié)流調(diào)速的液壓缸動(dòng)力學(xué)模型,利用MATLAB中的Simulink模塊建立了仿真系統(tǒng)。仿真結(jié)果表明,五種節(jié)流調(diào)速方案都能使液壓缸速度保持穩(wěn)定,但液壓缸速度均存在穩(wěn)態(tài)誤差。為了減小穩(wěn)態(tài)誤差,引入了 PI反饋控制回路,通過(guò)檢測(cè)液壓缸活塞桿的位移,計(jì)算出液壓缸實(shí)時(shí)速度,將實(shí)際速度和期望速度進(jìn)行比較得到偏差值,經(jīng)過(guò)比例、積分處理,得到相應(yīng)的調(diào)整值,調(diào)節(jié)液壓缸速度;谠撛,對(duì)進(jìn)油口節(jié)流調(diào)速、出油口節(jié)流調(diào)速、進(jìn)出油口開(kāi)度一致節(jié)流調(diào)速和進(jìn)出油口開(kāi)度不同節(jié)流調(diào)速進(jìn)行單液壓缸速度仿真,仿真結(jié)...
【文章頁(yè)數(shù)】:96 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 速度控制策略
1.3 本文研究?jī)?nèi)容
第二章 液壓缸速度穩(wěn)定性分析
2.1 進(jìn)油節(jié)流調(diào)速
2.1.1 進(jìn)油節(jié)流調(diào)速速度穩(wěn)定性分析
2.1.2 進(jìn)油節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)建模
2.1.3 進(jìn)油節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)仿真
2.2 回油節(jié)流調(diào)速
2.2.1 回油節(jié)流調(diào)速速度穩(wěn)定性分析
2.2.2 回油節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)建模
2.2.3 回油節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)仿真
2.3 進(jìn)出油口開(kāi)度一致節(jié)流調(diào)速
2.3.1 進(jìn)出油口開(kāi)度一致節(jié)流調(diào)速速度穩(wěn)定性分析
2.3.2 進(jìn)出油口開(kāi)度一致節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)建模
2.3.3 進(jìn)出油口開(kāi)度一致節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)仿真
2.4 進(jìn)出油口開(kāi)度不同節(jié)流調(diào)速
2.4.1 進(jìn)出油口開(kāi)度不同節(jié)流調(diào)速速度穩(wěn)定性分析
2.4.2 進(jìn)出油口開(kāi)度不同節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)建模
2.4.3 進(jìn)出油口開(kāi)度不同節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)仿真
2.5 溢流閥可調(diào)進(jìn)口節(jié)流調(diào)速
2.5.1 溢流閥可調(diào)進(jìn)口節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)建模
2.5.2 溢流閥可調(diào)進(jìn)口節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)仿真
2.6 五種單缸節(jié)流調(diào)速回路對(duì)比
2.7 本章小結(jié)
第三章 基于PI控制策略的液壓缸速度穩(wěn)定方法
3.1 PI控制策略
3.2 節(jié)流調(diào)速PI控制
3.2.1 進(jìn)油口節(jié)流調(diào)速PI控制
3.2.2 回油口節(jié)流調(diào)速PI控制
3.2.3 進(jìn)出油口開(kāi)度一致節(jié)流調(diào)速PI控制
3.2.4 進(jìn)出油口開(kāi)度不同節(jié)流調(diào)速PI控制
3.3 本章小結(jié)
第四章 電控節(jié)流閥設(shè)計(jì)
4.1 電控節(jié)流閥結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.2 電控節(jié)流閥步進(jìn)電機(jī)選型
4.3 手動(dòng)節(jié)流閥電動(dòng)改造
4.4 電控節(jié)流閥控制線路設(shè)計(jì)
4.5 本章小結(jié)
第五章 液壓與控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
5.1 液壓系統(tǒng)原理圖設(shè)計(jì)
5.2 液壓控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
5.2.1 界面設(shè)計(jì)
5.2.2 電磁鐵-放大器-D/A連接線路
5.2.3 高速計(jì)數(shù)器1HC與光柵尺連接線路
5.2.4 電機(jī)控制與變頻器連接線路
5.2.5 控制程序設(shè)計(jì)
5.3 本章小結(jié)
第六章 實(shí)驗(yàn)
6.1 實(shí)驗(yàn)臺(tái)
6.2 電液比例閥實(shí)驗(yàn)
6.2.1 電液比例閥常規(guī)調(diào)速控制系統(tǒng)
6.2.2 電液比例閥PI調(diào)速控制系統(tǒng)
6.3 電控節(jié)流閥實(shí)驗(yàn)
6.3.1 電控節(jié)流閥常規(guī)調(diào)速控制系統(tǒng)
6.3.2 電控節(jié)流閥PI調(diào)速控制系統(tǒng)
6.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)論
6.5 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
7.1 工作總結(jié)
7.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
附錄
附錄Ⅰ 液壓控制系統(tǒng)線路
附錄Ⅱ 電液比例閥常規(guī)調(diào)速梯形圖
致謝
作者在攻讀碩士學(xué)位期間主要的研究成果
1. 攻讀碩士學(xué)位期間參與的項(xiàng)目
2. 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
3. 攻讀碩士學(xué)位期間所授權(quán)的專利
本文編號(hào):3741443
【文章頁(yè)數(shù)】:96 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 速度控制策略
1.3 本文研究?jī)?nèi)容
第二章 液壓缸速度穩(wěn)定性分析
2.1 進(jìn)油節(jié)流調(diào)速
2.1.1 進(jìn)油節(jié)流調(diào)速速度穩(wěn)定性分析
2.1.2 進(jìn)油節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)建模
2.1.3 進(jìn)油節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)仿真
2.2 回油節(jié)流調(diào)速
2.2.1 回油節(jié)流調(diào)速速度穩(wěn)定性分析
2.2.2 回油節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)建模
2.2.3 回油節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)仿真
2.3 進(jìn)出油口開(kāi)度一致節(jié)流調(diào)速
2.3.1 進(jìn)出油口開(kāi)度一致節(jié)流調(diào)速速度穩(wěn)定性分析
2.3.2 進(jìn)出油口開(kāi)度一致節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)建模
2.3.3 進(jìn)出油口開(kāi)度一致節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)仿真
2.4 進(jìn)出油口開(kāi)度不同節(jié)流調(diào)速
2.4.1 進(jìn)出油口開(kāi)度不同節(jié)流調(diào)速速度穩(wěn)定性分析
2.4.2 進(jìn)出油口開(kāi)度不同節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)建模
2.4.3 進(jìn)出油口開(kāi)度不同節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)仿真
2.5 溢流閥可調(diào)進(jìn)口節(jié)流調(diào)速
2.5.1 溢流閥可調(diào)進(jìn)口節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)建模
2.5.2 溢流閥可調(diào)進(jìn)口節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)仿真
2.6 五種單缸節(jié)流調(diào)速回路對(duì)比
2.7 本章小結(jié)
第三章 基于PI控制策略的液壓缸速度穩(wěn)定方法
3.1 PI控制策略
3.2 節(jié)流調(diào)速PI控制
3.2.1 進(jìn)油口節(jié)流調(diào)速PI控制
3.2.2 回油口節(jié)流調(diào)速PI控制
3.2.3 進(jìn)出油口開(kāi)度一致節(jié)流調(diào)速PI控制
3.2.4 進(jìn)出油口開(kāi)度不同節(jié)流調(diào)速PI控制
3.3 本章小結(jié)
第四章 電控節(jié)流閥設(shè)計(jì)
4.1 電控節(jié)流閥結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.2 電控節(jié)流閥步進(jìn)電機(jī)選型
4.3 手動(dòng)節(jié)流閥電動(dòng)改造
4.4 電控節(jié)流閥控制線路設(shè)計(jì)
4.5 本章小結(jié)
第五章 液壓與控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
5.1 液壓系統(tǒng)原理圖設(shè)計(jì)
5.2 液壓控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
5.2.1 界面設(shè)計(jì)
5.2.2 電磁鐵-放大器-D/A連接線路
5.2.3 高速計(jì)數(shù)器1HC與光柵尺連接線路
5.2.4 電機(jī)控制與變頻器連接線路
5.2.5 控制程序設(shè)計(jì)
5.3 本章小結(jié)
第六章 實(shí)驗(yàn)
6.1 實(shí)驗(yàn)臺(tái)
6.2 電液比例閥實(shí)驗(yàn)
6.2.1 電液比例閥常規(guī)調(diào)速控制系統(tǒng)
6.2.2 電液比例閥PI調(diào)速控制系統(tǒng)
6.3 電控節(jié)流閥實(shí)驗(yàn)
6.3.1 電控節(jié)流閥常規(guī)調(diào)速控制系統(tǒng)
6.3.2 電控節(jié)流閥PI調(diào)速控制系統(tǒng)
6.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)論
6.5 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
7.1 工作總結(jié)
7.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
附錄
附錄Ⅰ 液壓控制系統(tǒng)線路
附錄Ⅱ 電液比例閥常規(guī)調(diào)速梯形圖
致謝
作者在攻讀碩士學(xué)位期間主要的研究成果
1. 攻讀碩士學(xué)位期間參與的項(xiàng)目
2. 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
3. 攻讀碩士學(xué)位期間所授權(quán)的專利
本文編號(hào):3741443
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