本文關(guān)鍵詞： 低速大扭矩控制 液壓伺服系統(tǒng) MATLAB/Simulink仿真 PID校正設(shè)計(jì)　出處：《西南交通大學(xué)》2011年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：低速大扭矩控制系統(tǒng)在現(xiàn)代社會生產(chǎn)生活占有著重要的地位,它被普遍的應(yīng)用于工程以及礦山機(jī)械,軍民重要建設(shè)設(shè)備,高載液壓車床控制系統(tǒng)等場合之中。曾經(jīng),在這些系統(tǒng)中,簡單的低速大扭矩液壓馬達(dá),就可以很好的滿足設(shè)計(jì)以及使用的需要。然而,隨著現(xiàn)代社會的發(fā)展,針對各種極端工況,以及新的設(shè)計(jì)理念——更安全,更便捷,更環(huán)保等提出。低速大扭矩控制系統(tǒng),現(xiàn)在也不僅是要實(shí)現(xiàn)運(yùn)行速度調(diào)節(jié)的更快以及運(yùn)轉(zhuǎn)扭矩更大,還要求設(shè)備實(shí)現(xiàn)一定的遠(yuǎn)程控制,以及更高的控制精度。 本文針對某公司變載荷電液伺服控制技術(shù)研究方案進(jìn)行設(shè)計(jì)分析。研究在給定運(yùn)動(dòng)軌跡、位移曲線、載荷曲線、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量曲線等邊界條件下,驅(qū)動(dòng)軸的運(yùn)動(dòng)特征和控制規(guī)律；研究并制定電液伺服驅(qū)動(dòng)、定位的數(shù)字化控制方案；進(jìn)行控制系統(tǒng)伺服模型建模和系統(tǒng)仿真；根據(jù)分析結(jié)果優(yōu)化電液伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案,基于Rexroth公司液壓手冊確定關(guān)鍵元器件技術(shù)參數(shù),擬定數(shù)字化控制算法,解決并驗(yàn)證驅(qū)動(dòng)、定位控制等技術(shù)。 本文的設(shè)計(jì)方法是：進(jìn)行液壓系統(tǒng)原理圖設(shè)計(jì)；針對該公司所提供的技術(shù)資料進(jìn)行分析,確定系統(tǒng)設(shè)計(jì)中最高的轉(zhuǎn)矩,繼而設(shè)計(jì)出所需要的液壓馬達(dá)排量、減速器、以及液壓泵的型號,再選取所需要配套的電機(jī),油液以及液壓伺服閥等的型號；根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行角速度選取位移傳感器；選擇交流變直流調(diào)解器。 根據(jù)所選取的液壓元器件型號,對液壓伺服系統(tǒng)的反饋性能進(jìn)行分析,計(jì)算出系統(tǒng)反饋元件參數(shù),并最終得出液壓伺服系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)反饋方程。 依據(jù)液壓系統(tǒng)的伺服控制模型,設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)圖,針對所設(shè)計(jì)的PLC,進(jìn)行PID校正設(shè)計(jì)。 對液壓伺服系統(tǒng)模型進(jìn)行MATLAB/Simulink仿真,設(shè)計(jì)出系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)以及求出系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。再按照設(shè)計(jì)要求,進(jìn)行PID校正設(shè)計(jì),得出結(jié)論。
[Abstract]:Low speed and large torque control system plays an important role in modern society. It is widely used in engineering and mining machinery, military and civilian important construction equipment, high-load hydraulic lathe control system and other occasions. In these systems, simple low-speed and high-torque hydraulic motors can well meet the design and use needs. However, with the development of modern society, for various extreme conditions, and the new design concept-safer, more convenient, The low speed and large torque control system is not only to achieve faster speed adjustment and greater running torque, but also to achieve certain remote control and higher control precision. In this paper, the research scheme of variable load electro-hydraulic servo control technology for a certain company is designed and analyzed. The motion characteristics and control laws of the drive shaft are studied under the given boundary conditions, such as movement trajectory, displacement curve, load curve, moment of inertia curve, etc. Research and establish the digital control scheme of electro-hydraulic servo drive and positioning, model and simulation of servo model of control system, optimize the design scheme of electro-hydraulic servo system according to the analysis results, Based on the hydraulic manual of Rexroth Company, the technical parameters of key components are determined, the digital control algorithm is drawn up, and the technologies of driving and positioning control are solved and verified. The design method of this paper is to design the hydraulic system schematic diagram, to analyze the technical data provided by the company, to determine the highest torque in the system design, and then to design the required hydraulic motor displacement and reducer. And the type of hydraulic pump, and then select the necessary motor, oil and hydraulic servo valve model; according to the system running angular speed selection of displacement sensor; select AC variable DC regulator. According to the selected hydraulic components, the feedback performance of the hydraulic servo system is analyzed, the parameters of the feedback components are calculated, and the dynamic feedback equation of the hydraulic servo system is obtained. According to the servo control model of hydraulic system, the PLC control system diagram is designed, and the PID correction design is carried out for the designed PLC. The model of hydraulic servo system is simulated by MATLAB/Simulink, the open loop transfer function of the system and the steady-state error of the system are designed. According to the design requirements, the PID correction design is carried out and the conclusion is drawn.
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：TH137

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本文編號：1501419