本文關(guān)鍵詞：2D閥控單出桿缸及其同步電液數(shù)字伺服系統(tǒng)的研究

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【摘要】：電液伺服系統(tǒng)具有功率重量大、動態(tài)響應(yīng)速度快、抗負載剛度大等優(yōu)點,廣泛應(yīng)用于航空航天、船舶、裝備制造等領(lǐng)域。2D數(shù)字閥相對其他伺服閥而言具有結(jié)構(gòu)簡單、抗污染能力強、動態(tài)性能好等優(yōu)點,而且還可以直接數(shù)字控制,應(yīng)用前景廣泛。 本論文以2D閥控單出桿為中心展開,核心任務(wù)是設(shè)計2D閥控單出桿及其同步電液數(shù)字伺服系統(tǒng),在此基礎(chǔ)上完成2D閥控單出桿的相關(guān)實驗。本論文包含四個主體部分,分別是2D閥控單出桿缸系統(tǒng)的數(shù)學(xué)建模、2D閥控單出桿穩(wěn)定性分析和響應(yīng)特性分析、嵌入式控制器設(shè)計和實驗研究。為實現(xiàn)2D數(shù)字閥控制器和單出桿缸位置閉環(huán)控制的一體化,集成設(shè)計了嵌入式控制器。由于反饋信號采用了的接口電路采用了標準化設(shè)計,因此該控制器可以適用于其他物理量控制,如壓力控制等。具體研究內(nèi)容和成果如下： 第一章,論述了電液伺服系統(tǒng)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀和液壓同步控制及其發(fā)展現(xiàn)狀,同時闡述了本論文的研究目的和意義。 第二章,分析了2D數(shù)字閥的工作原理,并推導(dǎo)了其數(shù)學(xué)模型；研究了2D數(shù)字閥電-機械轉(zhuǎn)換器的數(shù)學(xué)模型,并研究了其動態(tài)特性；最后推導(dǎo)了2D閥控單出桿缸動力機構(gòu)的傳遞函數(shù)。 第三章,分析了2D閥控單出桿缸位置閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性；研究了位置閉環(huán)系統(tǒng)輸出對輸入的響應(yīng)特性；對2D閥控單出桿缸位置閉環(huán)和雙缸同步進行了模型搭建和仿真分析；針對單出桿缸正反向運動的區(qū)別,分析了在相同閥開口工況下正反向運動的速度關(guān)系。 第四章,對2D閥控單出桿嵌入式控制器硬件和軟件設(shè)計。 第五章,實驗研究。對2D閥控單出桿缸位置閉環(huán)實驗進行了研究,當輸入信號幅值為0.1V(8mm)時,階躍響應(yīng)的上升時間為1.2s,調(diào)整時間為2.5s,系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差為0,-3dB時對應(yīng)的頻寬為5Hz。實驗驗證了雙缸同步性能,測得最大同步誤差是主從控制延時所致,最大的同步誤差為0.39mm。 第六章,概括總結(jié)本論文的主要研究工作和成果,展望今后需進一步研究的工作和方向。
【學(xué)位授予單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TH137

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本文編號：1215419