發(fā)布時間：2017-04-05 18:14

  本文關(guān)鍵詞：基于高速開關(guān)閥的PWM液壓伺服系統(tǒng)的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：以高速開關(guān)閥控制PWM液壓伺服系統(tǒng)為研究對象,通過對高速開關(guān)閥控制的液壓缸系統(tǒng)的詳細分析,設(shè)計了基于S7-200PLC的控制器,采用PID控制技術(shù),實現(xiàn)系統(tǒng)的實時控制。利用AMESim仿真軟件,構(gòu)造了閥控液壓缸位置伺服系統(tǒng)仿真模型,進行仿真分析,并對系統(tǒng)回路展開了實驗研究,驗證了所提出的控制方法的有效性,取得了良好的效果。 首先,詳細分析了數(shù)字液壓控制技術(shù)及高速開關(guān)閥的應(yīng)用和發(fā)展,在理論研究PWM(脈寬調(diào)制技術(shù))、高速開關(guān)閥的工作原理及特性等基礎(chǔ)上,設(shè)計了閥控PWM液壓伺服系統(tǒng),推導和建立了閥控液壓缸系統(tǒng)的數(shù)學模型,采用AMESim仿真軟件建立了閥控系統(tǒng)的仿真模型,仿真分析了閥控系統(tǒng)的響應(yīng)特性以及高速電磁開關(guān)閥的動、靜態(tài)特性。 其次,設(shè)計并搭建了高速開關(guān)閥控制PWM液壓伺服系統(tǒng)的實驗平臺。平臺以內(nèi)含PWM高速脈沖輸出模塊的S7-200PLC作為核心,通過比較位移傳感器反饋信號與輸入信號,經(jīng)過PID控制算法調(diào)節(jié),對高速開關(guān)閥進行PWM高速開關(guān)控制,以便系統(tǒng)實現(xiàn)高精度的位置伺服。同時在基于LabVIEW軟件編程下實現(xiàn)過程參數(shù)的采集、處理、動態(tài)顯示和儲存。 最后,在搭建的閥控液壓缸位置伺服系統(tǒng)實驗平臺上進行了調(diào)試和實驗,實驗結(jié)果與仿真結(jié)果基本吻合,驗證了仿真模型的正確性及系統(tǒng)設(shè)計的合理性。
【關(guān)鍵詞】：高速開關(guān)閥 PWM 液壓伺服 PID AMESim
【學位授予單位】：廣西大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TH137
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-15
• 1.1 課題背景10
• 1.2 數(shù)字液壓控制技術(shù)研究概況10-12
• 1.2.1 數(shù)字液壓控制技術(shù)發(fā)展10-11
• 1.2.2 開關(guān)閥PWM調(diào)制原理11-12
• 1.2.3 三種液壓閥的比較分析12
• 1.3 高速開關(guān)閥的研究概況12-13
• 1.3.1 高速開關(guān)閥的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3.2 高速開關(guān)閥在液壓伺服系統(tǒng)中的應(yīng)用研究簡述13
• 1.4 本論文研究的意義及主要內(nèi)容13-15
• 1.4.1 研究意義13-14
• 1.4.2 論文的主要內(nèi)容14-15
• 第二章 高速開關(guān)閥的性能分析15-28
• 2.1 高速開關(guān)閥的分類15-16
• 2.1.1 高速電磁開關(guān)閥15
• 2.1.2 壓電式高速開關(guān)閥15
• 2.1.3 超磁致伸縮式高速開關(guān)閥15-16
• 2.2 高速電磁開關(guān)閥的結(jié)構(gòu)與工作原理16-18
• 2.3 高速電磁開關(guān)閥的靜、動態(tài)特性分析18-21
• 2.3.1 靜態(tài)特性18-20
• 2.3.2 動態(tài)特性20-21
• 2.4 高速電磁開關(guān)閥數(shù)學模型的建立21-26
• 2.4.1 AMESim軟件簡介22
• 2.4.2 基于AMESim建立高速電磁開關(guān)閥的數(shù)學模型22-26
• 2.5 高速電磁開關(guān)閥參數(shù)對其特性的影響分析26-27
• 2.5.1 結(jié)構(gòu)參數(shù)影響分析26
• 2.5.2 控制參數(shù)影響分析26-27
• 2.6 本章小結(jié)27-28
• 第三章 高速開關(guān)閥控制的PWM液壓伺服系統(tǒng)仿真28-44
• 3.1 系統(tǒng)的組成及工作原理28-29
• 3.2 閥控液壓伺服系統(tǒng)的控制算法分析29-32
• 3.2.1 PID數(shù)字控制器29-31
• 3.2.2 S7-200 PLC回路中的PID指令31
• 3.2.3 實數(shù)的歸一化31-32
• 3.2.4 S7-200 PLC的PID參數(shù)自整定32
• 3.3 基于AMESIM的PWM液壓伺服系統(tǒng)建模32-36
• 3.3.1 液壓缸數(shù)學模型32-34
• 3.3.2 位移傳感器反饋環(huán)節(jié)34-35
• 3.3.3 基于AMESim的高速開關(guān)閥控制PWM液壓伺服系統(tǒng)仿真模型35-36
• 3.4 基于AMESIM的高速開關(guān)閥仿真分析36-41
• 3.4.1 空載流量特性仿真分析36-37
• 3.4.2 流量-壓力特性仿真分析37-38
• 3.4.3 開關(guān)閥動態(tài)特性仿真分析38-39
• 3.4.4 開關(guān)閥動態(tài)特性影響因素分析39-41
• 3.5 基于AMESIM的PWM液壓伺服系統(tǒng)仿真分析41-43
• 3.5.1 兩腔初始壓力與油源壓力之差值對系統(tǒng)響應(yīng)的影響41-42
• 3.5.2 PWM脈沖頻率對系統(tǒng)響應(yīng)的影響42
• 3.5.3 PWM占空比對系統(tǒng)響應(yīng)的影響42-43
• 3.5.4 負載質(zhì)量對系統(tǒng)響應(yīng)的影響43
• 3.6 本章小結(jié)43-44
• 第四章 閥控PWM液壓伺服控制系統(tǒng)設(shè)計與分析44-56
• 4.1 控制系統(tǒng)方案設(shè)計44-45
• 4.2 控制系統(tǒng)硬件組成45-49
• 4.2.1 西門子S7-200 PLC45-47
• 4.2.2 PC計算機47
• 4.2.3 PCI數(shù)據(jù)采集卡47-48
• 4.2.4 傳感器48-49
• 4.3 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計49-55
• 4.3.1 編程軟件和開發(fā)環(huán)境介紹49-51
• 4.3.2 主程序51
• 4.3.3 PWM脈寬調(diào)制驅(qū)動程序51-52
• 4.3.4 PID控制算法程序52-54
• 4.3.5 基于LabVIEW的數(shù)據(jù)采集程序54-55
• 4.4 本章小結(jié)55-56
• 第五章 基于高速開關(guān)閥的PWM液壓伺服系統(tǒng)實驗研究56-78
• 5.1 實驗?zāi)康募皟?nèi)容56
• 5.2 實驗方案及實驗設(shè)備56-59
• 5.2.1 實驗系統(tǒng)方案56-57
• 5.2.2 實驗裝置的組成57-59
• 5.3 主要實驗結(jié)果及分析59-77
• 5.3.1 高速開關(guān)閥實驗結(jié)果分析59-71
• 5.3.2 高速開關(guān)閥控制液壓缸系統(tǒng)的實驗分析71-77
• 5.4 本章小結(jié)77-78
• 第六章 總結(jié)與展望78-80
• 6.1 論文總結(jié)78-79
• 6.2 研究展望79-80
• 參考文獻80-84
• 致謝84-85
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術(shù)論文85

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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  本文關(guān)鍵詞：基于高速開關(guān)閥的PWM液壓伺服系統(tǒng)的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：287483