發(fā)布時間：2020-07-04 16:55

【摘要】： 本文針對具有較長液壓管路的閥控缸電液位置伺服系統(tǒng)特點(diǎn),通過理論分析、仿真研究及實(shí)驗(yàn)研究,實(shí)現(xiàn)了具有較長液壓管路的閥控缸電液位置伺服系統(tǒng)的高精度控制。閥控缸電液位置伺服系統(tǒng)將應(yīng)用于某水下運(yùn)動模擬裝置。 首先,按照水下運(yùn)動模擬裝置的實(shí)際功能需求設(shè)計了單缸電液位置伺服系統(tǒng),完成關(guān)鍵元件的選型,建立了閥控非對稱缸電液位置伺服系統(tǒng)的模型。 其次,運(yùn)用管道動力學(xué)及電液伺服系統(tǒng)相關(guān)理論,從流體動力學(xué)的運(yùn)動方程、連續(xù)性方程、能量方程和狀態(tài)方程入手,基于管道流體的頻率相關(guān)摩擦模型建立了考慮液壓管道效應(yīng)的系統(tǒng)模型,通過計算機(jī)仿真對長液壓管路的閥控缸電液位置伺服系統(tǒng)動態(tài)特性進(jìn)行研究,分析了長液壓管路的響應(yīng)特性,討論了長液壓管路特性對閥控缸電液位置伺服系統(tǒng)的影響,結(jié)果表明管道長度、直徑及壁厚等都對系統(tǒng)特性有較大影響,為開發(fā)研制某水下運(yùn)動模擬裝置奠定了基礎(chǔ)。在考慮管道效應(yīng)的閥控缸電液位置伺服系統(tǒng)模型基礎(chǔ)上,利用AMEsim/Simulink聯(lián)合仿真技術(shù)對其進(jìn)行仿真研究,研究主要集中在以下兩個方面:其一、液壓管路的長度、管徑對液壓沖擊的影響,并基于仿真結(jié)果對管路物理參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化;其二、對于考慮管路效應(yīng)的閥控缸電液位置伺服系統(tǒng)進(jìn)行了仿真研究。結(jié)果表明該閥控缸電液位置伺服系統(tǒng)能夠滿足設(shè)計要求,PID控制具有穩(wěn)態(tài)精度高,響應(yīng)速度較快的優(yōu)點(diǎn)。 最后,設(shè)計并建立了閥控缸電液位置伺服系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)及性能測試平臺,進(jìn)行了性能測試和實(shí)驗(yàn)研究。結(jié)果表明,對于閥控非對稱電液位置伺服系統(tǒng)來說,PID控制策略是可行的,其穩(wěn)態(tài)誤差小于0.1mm,系統(tǒng)跟蹤正弦信號250sin(πt)時,幅值比為1.005,相位滯后4.8°。結(jié)果驗(yàn)證了仿真研究的正確性,為水下運(yùn)動模擬裝置的工程化奠定了堅實(shí)基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號】：TH137.51
【圖文】：

圖 1.1 新型三自由度串并聯(lián)機(jī)器人平臺結(jié)構(gòu)伺服系統(tǒng)作為該水下運(yùn)動模擬器的驅(qū)動元件，具下閥控缸電液位置伺服系統(tǒng)作為水下運(yùn)動模擬器的好的水下密封性以及防銹蝕能力是系統(tǒng)正常工作：液壓缸的防水密封、伺服閥以及伺服放大器的構(gòu)的防銹蝕等。路作在水下，液壓源在岸上放置，高壓油液通過較。在電液伺服系統(tǒng)中，液壓管道較長會引起液壓6

該閥控缸電液位置伺服系統(tǒng)的控制方案采取上下位機(jī)的控制方式，其總體結(jié)構(gòu)如圖 2.1 所示，該系統(tǒng)主要分為水上和水下兩大部分，水上部分由水上控制柜和液壓源組成，水下部分由水下控制柜和水下執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。水上部分水下部分水上控制柜（工業(yè)控制計算機(jī)、控制水下控制柜（DSP 控制板、伺服放大圖 2.1 總體結(jié)構(gòu)示意圖水上控制柜如圖 2.2 所示，主要由工業(yè)控制計算機(jī)、控制板卡、控制軟件、電源、接口板卡、GPS 授時儀等組成。液壓源如圖 2.3 所示，主要由電機(jī)、液壓泵、油箱、過濾器、單向閥、安全閥等組成。軟件、各種接口板等）液壓源（電機(jī)、液壓泵、油箱、過濾器、單向閥、安全閥等）器、電源等）水下執(zhí)行機(jī)構(gòu)（單出桿液壓缸、伺服閥、閥前蓄能器、磁致伸縮位移傳感器等）

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 李魯亞,張啟先,劉亞斌,陳偉海;冗余度機(jī)器人力控制的運(yùn)動學(xué)穩(wěn)定性分析[J];北京航空航天大學(xué)學(xué)報;1997年04期

2 袁南兒;計算機(jī)控制策略的發(fā)展、滲透和復(fù)合[J];工業(yè)儀表與自動化裝置;1998年06期

3 姜力,蔡鶴皋,劉宏;基于滑模位置控制的機(jī)器人靈巧手模糊自適應(yīng)阻抗控制[J];控制與決策;2001年05期

4 史維祥，杜彥亭;電液伺服系統(tǒng)自適應(yīng)控制的新發(fā)展[J];機(jī)床與液壓;1995年01期

5 趙繼云,鐘廷修;零開口非對稱四通閥特性的理論研究[J];機(jī)床與液壓;1998年02期

6 趙繼云，柴光遠(yuǎn)，李昌熙;非對稱伺服閥靜態(tài)特性的理論研究[J];機(jī)床與液壓;1995年05期

7 孔令富，黃真，蔡鶴皋;一種帶干擾力補(bǔ)償?shù)囊簤翰⒙?lián)機(jī)器人MRACS[J];機(jī)器人;1995年04期

8 李洪人,陳照弟;新的液壓管路分段集中參數(shù)鍵圖模型及其試驗(yàn)研究[J];機(jī)械工程學(xué)報;2000年03期

9 王棟梁,李洪人,張景春;非對稱閥控制非對稱缸的分析研究[J];山東建材學(xué)院學(xué)報;2001年02期

10 鞏明德,趙丁選,段秀兵;力覺反饋的電液位置伺服控制系統(tǒng)研究[J];農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報;2003年01期

本文編號：2741340