【摘要】：氣動(dòng)技術(shù)以其結(jié)構(gòu)簡單,造價(jià)低廉,無污染,抗干擾能力強(qiáng),維修方便等特點(diǎn)受到各個(gè)行業(yè)的青睞。由于氣壓伺服系統(tǒng)在低壓范圍內(nèi)存在阻尼比小,剛度低且具有較強(qiáng)非線性等特點(diǎn),使其在實(shí)際應(yīng)用中受到了限制。特別是低速下的氣壓位置伺服系統(tǒng)的性能不能達(dá)到使用要求。在氣缸摩擦力的影響下,氣壓位置伺服系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生爬行現(xiàn)象。爬行在工程應(yīng)用中是必須要避免的有害現(xiàn)象。為了更好的擴(kuò)大氣壓位置伺服系統(tǒng)在低速范圍內(nèi)的應(yīng)用,需要掌握系統(tǒng)中氣缸摩擦力因素的影響程度和抑制措施,并通過適當(dāng)?shù)男Ｕ椒ㄌ岣邭鈮何恢盟欧到y(tǒng)的性能。 本文首先建立氣壓位置伺服系統(tǒng)一般數(shù)學(xué)模型,并對(duì)其合理線性化,得出系統(tǒng)線性傳遞函數(shù)。文章引入氣缸固有頻率與相關(guān)狀態(tài)參數(shù),為系統(tǒng)的性能分析和Simulink環(huán)境下的系統(tǒng)時(shí)域仿真模型打下基礎(chǔ)。 在基于Stribeck摩擦模型的氣缸摩擦力的分析中,首先克服比例閥死區(qū)效應(yīng),營造相對(duì)于氣缸摩擦力的理想仿真環(huán)境。采取“定二議一”解剖式仿真手段,對(duì)構(gòu)成摩擦力的三種要素逐個(gè)分析,確定對(duì)低速下氣壓位置伺服系統(tǒng)影響最大的構(gòu)成因素為動(dòng)靜摩擦力差值。所得結(jié)論為氣缸摩擦力的抑制策略的有效性判斷提供標(biāo)準(zhǔn)。 對(duì)基于摩擦力狀態(tài)觀測(cè)器的摩擦前饋補(bǔ)償進(jìn)行分析闡述。根據(jù)摩擦力組成因素對(duì)氣壓伺服系統(tǒng)的影響機(jī)理,論述了摩擦力前饋補(bǔ)償效果有限的原因,并通過系統(tǒng)的仿真認(rèn)定。 提出摩擦力的抑制方法——顫振信號(hào)補(bǔ)償方法。該方法是根據(jù)系統(tǒng)線性傳遞函數(shù)的幅頻特性曲線,確定顫振頻率與系統(tǒng)固有頻率之間的代數(shù)關(guān)系式。建立了顫振信號(hào)補(bǔ)償?shù)木�性理論依據(jù),且通過仿真與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,證明了方法的有效性。 為提高系統(tǒng)性能,提出加速度反饋校正方法,在理論分析中該方法能增大系統(tǒng)的阻尼比,增強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。給出校正反饋系數(shù)并通過仿真認(rèn)定。
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圖片說明： 圖 2-3 被完全封閉的理想非對(duì)稱氣動(dòng)缸氣體彈性模量的定義與等熵的假定條件，即氣體體積彈性模腔壓力ip 成正比，根據(jù)氣缸的出力方程，得到公式(2-22)。2 21 1 2 21 1 2 2i iA kp A kpp1 2A p A y yV V- = + 胡克定律的基本形式： x，我們將公式(2-22)應(yīng)的公式(2-23)。F = -k 進(jìn)行改寫21 1 2 21 1( )y n (l -a )m定義氣動(dòng)缸的彈簧剛度為ip A - p A A kpm +n= ，，其表達(dá)式為公式(2-24)。hK21 1( )( )ihA kp m nKn l a m+=- ， 均為一比值。其中 為活塞桿的有效面積之比，在一m nn
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圖片說明： 型的建立行補(bǔ)償分析，首先對(duì)摩擦力進(jìn)行了紹與選取義如下：摩擦力為兩個(gè)接觸的物體力的構(gòu)成要素，下面對(duì)選取的氣缸取，初步分析氣缸摩擦力對(duì)系統(tǒng)的相關(guān)方法，為下文中建立針對(duì)氣缸會(huì)產(chǎn)生一種阻礙運(yùn)動(dòng)的力[36]。摩擦近代科學(xué)可以得知，絕對(duì)光滑的物些凹凸點(diǎn)的接觸，并不是整個(gè)平面延接觸面產(chǎn)生切向運(yùn)動(dòng)時(shí)，接觸點(diǎn)”效應(yīng)。為了克服這種“點(diǎn)焊”效應(yīng)
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：TH138.5

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2513952