本文關(guān)鍵詞：大流量2D數(shù)字伺服閥控制器的研究

  更多相關(guān)文章： 三相混合式步進(jìn)電機(jī) 2D伺服閥 空間電壓矢量調(diào)制 TMS320F2812

【摘要】：電液伺服控制系統(tǒng)由于具有響應(yīng)速度快、控制精度高、大的功率重量比等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用在航天、機(jī)床、礦山、船舶等實(shí)際系統(tǒng)應(yīng)用中。在液壓控制系統(tǒng)中,伺服閥由于其功率放大和信號(hào)轉(zhuǎn)換作用,對(duì)整個(gè)液壓系統(tǒng)的性能起到了關(guān)鍵性的作用�？v觀整個(gè)液壓系統(tǒng)的發(fā)展,離不開伺服閥的發(fā)展,所以如何提高伺服閥的性能,尤其是近些年發(fā)展迅速的大流量伺服閥的性能始終是電液控制領(lǐng)域的一大課題。隨著科技的進(jìn)步伺服閥的數(shù)字控制越來越得到重視。大流量2D伺服閥由于具有雙運(yùn)動(dòng)自由度的機(jī)械結(jié)構(gòu),相比其他伺服閥具有抗污染能力強(qiáng)、動(dòng)態(tài)性能好、零位泄漏量小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。因此本文針對(duì)大流量2D伺服閥的數(shù)字控制展開研究,論文具體研究?jī)?nèi)容及成果如下:1.研究了大流量2D數(shù)字伺服閥的工作原理,并進(jìn)行了改動(dòng)提升。為了提高初始先導(dǎo)級(jí)的控制流量,獲得較快的響應(yīng)和較寬頻寬,將了原有的圓形高低壓孔改為高低壓孔槽,為了減少加工難度,將原有的螺旋槽改為斜槽。利用伺服閥的螺旋結(jié)構(gòu),使閥芯具有雙自由度運(yùn)動(dòng),在單個(gè)閥芯上實(shí)現(xiàn)了主閥和導(dǎo)控功能。同時(shí)建立了大流量2D伺服的數(shù)學(xué)模型,并進(jìn)行仿真分析,為實(shí)現(xiàn)2D伺服閥的控制奠定了基礎(chǔ)。2.對(duì)大流量2D伺服閥電—機(jī)械轉(zhuǎn)換器—三相感應(yīng)子式同步電機(jī)進(jìn)行分析。研究了三相感應(yīng)子式同步電機(jī)常用的幾種工作方式,并就為解決其在液壓系統(tǒng)中頻響與精度之間的矛盾,采用了連續(xù)跟蹤控制算法。對(duì)三相感應(yīng)子式同步電機(jī)進(jìn)行了數(shù)學(xué)建模,為實(shí)現(xiàn)三相感應(yīng)子式同步電機(jī)的控制奠定了基礎(chǔ)。3.針對(duì)三相感應(yīng)子式同步電機(jī),采用轉(zhuǎn)矩最大的id=0的控制方法并結(jié)合空間電壓矢量調(diào)制算法(SVPWM),采用電流、速度、轉(zhuǎn)子角位置三個(gè)串聯(lián)閉環(huán)實(shí)現(xiàn)對(duì)三相感應(yīng)子式同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子角位移任意點(diǎn)的精確快速控制。對(duì)id=0控制方法進(jìn)行數(shù)學(xué)建模,并結(jié)合Simulink進(jìn)行仿真,仿真結(jié)果表明該方法具有良好的效果,對(duì)應(yīng)-90°,-3d B的頻寬約為150Hz,階躍響應(yīng)的上升時(shí)間約為12ms。4.根據(jù)空間電壓矢量調(diào)制算法以及連續(xù)跟蹤控制算法,設(shè)計(jì)了以TMS320F2812為核心的大流量2D伺服閥控制器。并對(duì)三相感應(yīng)子式同步電機(jī)進(jìn)行了動(dòng)靜態(tài)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明三相感應(yīng)子式同步電機(jī)具有良好的性能,重復(fù)精度小于3%,線性度小于1.5%,對(duì)應(yīng)-90°,-3d B的頻寬約為120Hz,階躍響應(yīng)的上升時(shí)間約為15ms。5.搭建大流量2D伺服閥性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)平臺(tái),測(cè)試了大流量2D伺服閥空載流量特性曲線和零位泄漏特性以及動(dòng)態(tài)特性,實(shí)驗(yàn)表明,該大流量2D伺服閥具有較好的動(dòng)態(tài)特性,對(duì)應(yīng)-90°,-3d B的頻寬約為100Hz,階躍響應(yīng)的上升時(shí)間約為17ms,最大百分比超調(diào)量為8%。
【關(guān)鍵詞】：三相混合式步進(jìn)電機(jī) 2D伺服閥 空間電壓矢量調(diào)制 TMS320F2812
【學(xué)位授予單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TH137.52
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第1章 緒論11-23
• 1.1 研究背景及意義11
• 1.2 電液伺服控制技術(shù)的發(fā)展11-19
• 1.2.1 電液伺服技術(shù)的研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.2 電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器的研究現(xiàn)狀13-19
• 1.3 電液伺服閥的發(fā)展趨勢(shì)19-20
• 1.4 論文的意義及研究?jī)?nèi)容20-22
• 1.5 本章小結(jié)22-23
• 第2章 大流量 2D伺服閥建模及仿真23-39
• 2.1 大流量 2D伺服閥的結(jié)構(gòu)23-25
• 2.2 大流量 2D伺服閥的工作原理25-29
• 2.2.1 伺服螺旋原理25-27
• 2.2.2 大流量 2D伺服閥的工作原理27
• 2.2.3 大流量 2D伺服閥的優(yōu)點(diǎn)27-29
• 2.3 大流量 2D伺服閥的數(shù)學(xué)建模29-34
• 2.3.1 數(shù)學(xué)模型的建立29-32
• 2.3.2 大流量 2D伺服閥線性化分析32-34
• 2.4 大流量 2D伺服閥斜槽型導(dǎo)控級(jí)的仿真34-37
• 2.4.1 動(dòng)態(tài)特性仿真34-36
• 2.4.2 結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)頻率響應(yīng)的影響36-37
• 2.5 本章小結(jié)37-39
• 第3章 大流量 2D伺服閥電—機(jī)械轉(zhuǎn)換器的建模39-49
• 3.1 步進(jìn)電機(jī)的分類39-40
• 3.2 步進(jìn)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)40-41
• 3.3 三相感應(yīng)子式同步電機(jī)的工作原理41-44
• 3.4 三相感應(yīng)子式同步電機(jī)的數(shù)學(xué)建模44-48
• 3.4.1 電壓平衡方程44-46
• 3.4.2 轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)方程46-48
• 3.5 本章小結(jié)48-49
• 第4章 大流量 2D伺服閥電—機(jī)械轉(zhuǎn)換器控制技術(shù)研究及仿真49-68
• 4.1 空間矢量控制49-52
• 4.1.1 空間矢量脈寬調(diào)制技術(shù)49
• 4.1.2 空間矢量控制中的坐標(biāo)變換49-52
• 4.2 空間矢量控制在三相感應(yīng)子式電機(jī)上的實(shí)現(xiàn)52-60
• 4.2.1 空間矢量的基本原理52-55
• 4.2.2 空間矢量的調(diào)制方案55-57
• 4.2.3 空間矢量的控制算法57-60
• 4.3 感應(yīng)子式同步電機(jī)矢量控制方法及系統(tǒng)簡(jiǎn)圖60-61
• 4.4 三相感應(yīng)子式同步電機(jī)矢量控制仿真61-66
• 4.4.1 仿真系統(tǒng)的設(shè)計(jì)61-64
• 4.4.2 仿真結(jié)果分析64-66
• 4.5 本章小結(jié)66-68
• 第5章 大流量 2D伺服閥控制器的設(shè)計(jì)及其實(shí)驗(yàn)研究68-91
• 5.1 電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器嵌入式控制器的設(shè)計(jì)68-80
• 5.1.1 硬件設(shè)計(jì)68-76
• 5.1.2 電—機(jī)械轉(zhuǎn)換器同步跟蹤控制算法76-78
• 5.1.3 軟件程序設(shè)計(jì)78-80
• 5.2 電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器特性試驗(yàn)80-82
• 5.2.1 電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器的靜態(tài)實(shí)驗(yàn)研究80
• 5.2.2 電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器的動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)研究80-82
• 5.3 大流量 2D伺服閥實(shí)驗(yàn)82-90
• 5.3.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)平臺(tái)的搭建82-86
• 5.3.2 空載流量特性的研究86-87
• 5.3.3 零位泄漏特性的研究87
• 5.3.4 2D數(shù)字伺服閥的動(dòng)態(tài)特性87-90
• 5.4 本章小結(jié)90-91
• 第6章 結(jié)論與展望91-93
• 6.1 論文總結(jié)91-92
• 6.2 后續(xù)展望92-93
• 參考文獻(xiàn)93-96
• 致謝96-97
• 攻讀學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目和成果97

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 文曉慶,季會(huì)群;伺服閥流量單邊輸出故障分析[J];流體傳動(dòng)與控制;2005年01期

2 黃新年,詹永麒,胡大邦,胡軍;非線性比例伺服閥在精密冷輾機(jī)中的應(yīng)用[J];流體傳動(dòng)與控制;2005年01期

3 張琳;李彥希;;磁流變伺服閥的設(shè)計(jì)與動(dòng)態(tài)特性研究[J];機(jī)械設(shè)計(jì)與制造;2007年06期

4 楊奕凱;李春芳;;貴港航運(yùn)樞紐水電廠伺服閥結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和存在的問題與對(duì)策[J];廣西質(zhì)量監(jiān)督導(dǎo)報(bào);2008年02期

5 任艷;;伺服閥試驗(yàn)系統(tǒng)自動(dòng)控制[J];火箭推進(jìn);2009年02期

6 楊云;;一種新型算法在氣動(dòng)伺服閥中的應(yīng)用[J];甘肅科學(xué)學(xué)報(bào);2010年02期

7 王國(guó)良;俞浙青;裴翔;阮健;;一種通徑6的2D數(shù)字伺服閥的實(shí)驗(yàn)研究[J];液壓與氣動(dòng);2010年07期

8 黃濤;楊平;蔣丹;;高精度氣動(dòng)伺服閥的狀態(tài)空間建模及數(shù)字化設(shè)計(jì)[J];機(jī)床與液壓;2011年05期

9 高新緒;;旋轉(zhuǎn)伺服閥控制機(jī)構(gòu)[J];航空兵器;1966年04期

10 ;采用伺服閥的電氣—液壓伺服機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)方法[J];科技與情報(bào);1973年04期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 姜繼海;黃英玲;鄒小舟;田源道;許明理;;直接驅(qū)動(dòng)式電液壓力伺服閥的特性研究[A];第五屆全國(guó)流體傳動(dòng)與控制學(xué)術(shù)會(huì)議暨2008年中國(guó)航空學(xué)會(huì)液壓與氣動(dòng)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2008年

2 龍威;袁銳波;曾浩;張宗成;;壓電式氣動(dòng)伺服閥控制策略的研究[A];第十五屆流體動(dòng)力與機(jī)電控制工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2011年

3 張永斌;石勇;;伺服閥積分飽和防止與應(yīng)用[A];全國(guó)火電大機(jī)組（300MW級(jí)）競(jìng)賽第36屆年會(huì)論文集（下冊(cè)）[C];2007年

4 吳永海;秦建新;;西門子660MW機(jī)組調(diào)門伺服閥運(yùn)行中更換[A];全國(guó)火電600MW機(jī)組技術(shù)協(xié)作會(huì)第13屆年會(huì)論文集[C];2009年

5 陳劍;;900MW汽機(jī)調(diào)門控制原理及故障分析[A];全國(guó)火電大機(jī)組（600MW級(jí)）競(jìng)賽第十屆年會(huì)論文集[C];2006年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 索萱;七○四所打破伺服閥高端市場(chǎng)壟斷[N];中國(guó)船舶報(bào);2010年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 李勝;2D伺服閥數(shù)字控制的關(guān)鍵技術(shù)的研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2012年

2 王傳禮;基于GMM轉(zhuǎn)換器噴嘴擋板伺服閥的研究[D];浙江大學(xué);2005年

3 母東杰;雙噴嘴擋板伺服閥流固耦合特性分析及振動(dòng)抑制[D];北京交通大學(xué);2015年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張卓磊;大流量伺服閥液動(dòng)配磨測(cè)量關(guān)鍵技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

2 韓笑;噴嘴擋板伺服閥前置級(jí)流場(chǎng)中擋板液動(dòng)力研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

3 崔健銘;壓力閥控制電液負(fù)載模擬器的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

4 毛澤兵;雙噴嘴擋板伺服閥控液壓缸系統(tǒng)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)臺(tái)研制[D];浙江大學(xué);2015年

5 崔凱;大流量2D數(shù)字伺服閥控制器的研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2015年

6 張仲良;水壓伺服閥優(yōu)化設(shè)計(jì)及試驗(yàn)研究[D];華中科技大學(xué);2007年

7 黃春韶;2D數(shù)字伺服閥設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2009年

8 張宗成;壓電式氣動(dòng)伺服閥的特性研究[D];昆明理工大學(xué);2011年

9 傅瑩龍;中小流量2D電液數(shù)字伺服閥及其控制器的改進(jìn)與研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2013年

10 陳春;水壓伺服閥摩擦非線性的理論分析與試驗(yàn)研究[D];華中科技大學(xué);2006年

，

本文編號(hào)：876175