新型數(shù)字液壓伺服缸的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-02 07:04
現(xiàn)代液壓傳動(dòng)與控制系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜,要求傳遞動(dòng)力的范圍更大、控制精度更高,系統(tǒng)柔性化與系統(tǒng)各種性能要求更高,所有這些都對(duì)液壓元件的設(shè)計(jì)提出了新的更高的要求,實(shí)現(xiàn)液壓元件數(shù)字化和液壓系統(tǒng)控制數(shù)字化是目前國(guó)內(nèi)外的發(fā)展方向。 本文在綜術(shù)國(guó)內(nèi)外電液數(shù)字控制元件的相關(guān)研究成果的基礎(chǔ)上,提出一種新型數(shù)字液壓伺服缸,首先在理論上用仿真軟件MATLAB對(duì)它的動(dòng)靜態(tài)特性進(jìn)行了系統(tǒng)的分析,獲得了數(shù)字液壓伺服缸工作過(guò)程中動(dòng)態(tài)工作特性和參數(shù)變化的關(guān)系;考慮到實(shí)際系統(tǒng)基本都是非線性系統(tǒng),著重研究了較精確的非線性數(shù)字仿真,并對(duì)線性與非線性仿真結(jié)果進(jìn)行了比較分析;在此基礎(chǔ)上,改進(jìn)和完善其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),以提高液壓系統(tǒng)的響應(yīng)特性,提高運(yùn)動(dòng)和控制精度以及工作可靠性。本論文各章內(nèi)容簡(jiǎn)述如下: 第一章,首先對(duì)與本論文研究主題有關(guān)的文獻(xiàn)進(jìn)行了綜述,之后闡述了本論文的研究意義,提出了本論文的研究目的和研究?jī)?nèi)容。 第二章,介紹數(shù)字液壓伺服缸的工作原理,對(duì)它建立靜態(tài)數(shù)學(xué)模型,進(jìn)行靜態(tài)剛度、零位泄漏的仿真分析。 第三章,建立數(shù)字液壓伺服缸的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型,進(jìn)行線性和非線性仿真分析,對(duì)液壓缸的穩(wěn)定性、階躍信號(hào)響應(yīng)、正弦信...
【文章來(lái)源】:浙江工業(yè)大學(xué)浙江省
【文章頁(yè)數(shù)】:83 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
全文摘要
ABSTRACT
符號(hào)說(shuō)明
第一章 緒論
1.1 液壓傳動(dòng)技術(shù)的發(fā)展
1.1.1 國(guó)外液壓傳動(dòng)技術(shù)發(fā)展概述
1.1.2 我國(guó)液壓傳動(dòng)技術(shù)發(fā)展概述
1.2 液壓伺服控制技術(shù)的發(fā)展
1.2.1 初期液壓伺服控制狀況
1.2.2 現(xiàn)代液壓伺服控制狀況
1.2.3 液壓伺服控制的發(fā)展趨勢(shì)
1.3 數(shù)字化技術(shù)與數(shù)字液壓缸
1.4 論文選題的意義及課題任務(wù)
第二章 數(shù)字液壓伺服缸的靜態(tài)數(shù)學(xué)建模與仿真
2.1 數(shù)字液壓伺服缸的工作原理
2.2 數(shù)字液壓伺服缸的靜態(tài)數(shù)學(xué)模型
2.2.1 靜態(tài)特性方程的建立
2.2.2 靜態(tài)剛度的求解
2.3 靜態(tài)模型的仿真分析
2.3.1 各結(jié)構(gòu)參數(shù)和工作參數(shù)
2.3.2 各結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)靜態(tài)剛度的影響
2.3.3 零位泄漏
第三章 數(shù)字液壓伺服缸的動(dòng)態(tài)建模與仿真
3.1 建立系統(tǒng)仿真模型
3.1.1 數(shù)字液壓伺服缸的動(dòng)態(tài)方程建模
3.1.2 仿真參數(shù)及初始值
3.2 線性分析
3.2.1 傳遞函數(shù)和方塊圖
3.2.2 穩(wěn)定性分析
3.3 非線性仿真分析
3.3.1 非線性因素
3.3.2 非線性仿真模型
3.3.3 非線性動(dòng)態(tài)特性時(shí)域分析
3.3.4 非線性動(dòng)態(tài)特性頻域分析
3.4 非線性與線性分析結(jié)果比較
3.4.1 與線性分析結(jié)果的頻率特性比較
3.4.2 穩(wěn)定性判據(jù)的比較
3.4.3 對(duì)正弦信號(hào)響應(yīng)的比較
3.4.4 對(duì)階躍信號(hào)響應(yīng)的比較
3.5 結(jié)論
第四章 數(shù)字液壓伺服缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、強(qiáng)度校核
4.1 數(shù)字液壓伺服缸的結(jié)構(gòu)方案
4.2 選擇步進(jìn)電機(jī)
4.3 缸筒設(shè)計(jì)
4.3.1 主要技術(shù)要求
4.3.2 缸筒尺寸的計(jì)算
4.4 活塞桿直徑計(jì)算
4.4.1 初步確定活塞桿直徑
4.4.2 活塞桿強(qiáng)度校核
4.5 齒輪設(shè)計(jì)
4.5.1 選擇齒輪材料、精度等級(jí)、齒數(shù)
4.5.2 按齒輪彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)
4.5.3 接觸強(qiáng)度校核
4.5.4 主要幾何尺寸計(jì)算
4.6 螺釘尺寸計(jì)算
4.6.1 缸筒與底部法蘭聯(lián)接螺釘
4.6.2 上部法蘭螺釘
4.7 密封部件選用
第五章 論文的總結(jié)與展望
5.1 論文的總結(jié)
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
攻讀碩士研究生期間完成的論文及參加的課題
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]變轉(zhuǎn)速泵控液壓缸實(shí)驗(yàn)仿真分析[J]. 張一丁,徐兵,楊華勇,丁惠公. 液壓與氣動(dòng). 2003(01)
[2]數(shù)字式液壓缸和數(shù)字式液壓系統(tǒng)[J]. 孫峰,錢榮芳,馬群力. 液壓與氣動(dòng). 2002(08)
[3]求閥控缸的負(fù)載流量時(shí)一個(gè)易犯的錯(cuò)誤[J]. 劉春榮. 機(jī)床與液壓. 2001(04)
[4]2D數(shù)字伺服閥的頻響特性分析[J]. 裴翔,李勝,阮健,鄭家錦. 機(jī)床與液壓. 2001(04)
[5]恒壓變量泵系統(tǒng)的電液數(shù)字控制研究[J]. 劉忠,楊襄璧,伍勁松,張新. 機(jī)床與液壓. 2001(02)
[6]廣義脈碼調(diào)制液壓伺服控制的研究[J]. 王宣銀,陶國(guó)良. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2000(12)
[7]一種模糊自調(diào)整PID在車輛液壓懸架主動(dòng)控制中的應(yīng)用[J]. 權(quán)龍,邢向豐,李鳳蘭,周文. 機(jī)床與液壓. 2000(06)
[8]PV3型軸向柱塞泵的仿真及其非線性特征的研究[J]. 姜洪洲,曾祥榮. 機(jī)床與液壓. 2000(04)
[9]2D電液數(shù)字換向閥[J]. 阮健,裴翔,李勝. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2000(03)
[10]液壓及氣動(dòng)閥直接數(shù)字控制的新途徑[J]. 阮健,李勝,楊繼隆. 中國(guó)機(jī)械工程. 2000(03)
本文編號(hào):3259997
【文章來(lái)源】:浙江工業(yè)大學(xué)浙江省
【文章頁(yè)數(shù)】:83 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
全文摘要
ABSTRACT
符號(hào)說(shuō)明
第一章 緒論
1.1 液壓傳動(dòng)技術(shù)的發(fā)展
1.1.1 國(guó)外液壓傳動(dòng)技術(shù)發(fā)展概述
1.1.2 我國(guó)液壓傳動(dòng)技術(shù)發(fā)展概述
1.2 液壓伺服控制技術(shù)的發(fā)展
1.2.1 初期液壓伺服控制狀況
1.2.2 現(xiàn)代液壓伺服控制狀況
1.2.3 液壓伺服控制的發(fā)展趨勢(shì)
1.3 數(shù)字化技術(shù)與數(shù)字液壓缸
1.4 論文選題的意義及課題任務(wù)
第二章 數(shù)字液壓伺服缸的靜態(tài)數(shù)學(xué)建模與仿真
2.1 數(shù)字液壓伺服缸的工作原理
2.2 數(shù)字液壓伺服缸的靜態(tài)數(shù)學(xué)模型
2.2.1 靜態(tài)特性方程的建立
2.2.2 靜態(tài)剛度的求解
2.3 靜態(tài)模型的仿真分析
2.3.1 各結(jié)構(gòu)參數(shù)和工作參數(shù)
2.3.2 各結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)靜態(tài)剛度的影響
2.3.3 零位泄漏
第三章 數(shù)字液壓伺服缸的動(dòng)態(tài)建模與仿真
3.1 建立系統(tǒng)仿真模型
3.1.1 數(shù)字液壓伺服缸的動(dòng)態(tài)方程建模
3.1.2 仿真參數(shù)及初始值
3.2 線性分析
3.2.1 傳遞函數(shù)和方塊圖
3.2.2 穩(wěn)定性分析
3.3 非線性仿真分析
3.3.1 非線性因素
3.3.2 非線性仿真模型
3.3.3 非線性動(dòng)態(tài)特性時(shí)域分析
3.3.4 非線性動(dòng)態(tài)特性頻域分析
3.4 非線性與線性分析結(jié)果比較
3.4.1 與線性分析結(jié)果的頻率特性比較
3.4.2 穩(wěn)定性判據(jù)的比較
3.4.3 對(duì)正弦信號(hào)響應(yīng)的比較
3.4.4 對(duì)階躍信號(hào)響應(yīng)的比較
3.5 結(jié)論
第四章 數(shù)字液壓伺服缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、強(qiáng)度校核
4.1 數(shù)字液壓伺服缸的結(jié)構(gòu)方案
4.2 選擇步進(jìn)電機(jī)
4.3 缸筒設(shè)計(jì)
4.3.1 主要技術(shù)要求
4.3.2 缸筒尺寸的計(jì)算
4.4 活塞桿直徑計(jì)算
4.4.1 初步確定活塞桿直徑
4.4.2 活塞桿強(qiáng)度校核
4.5 齒輪設(shè)計(jì)
4.5.1 選擇齒輪材料、精度等級(jí)、齒數(shù)
4.5.2 按齒輪彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)
4.5.3 接觸強(qiáng)度校核
4.5.4 主要幾何尺寸計(jì)算
4.6 螺釘尺寸計(jì)算
4.6.1 缸筒與底部法蘭聯(lián)接螺釘
4.6.2 上部法蘭螺釘
4.7 密封部件選用
第五章 論文的總結(jié)與展望
5.1 論文的總結(jié)
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
攻讀碩士研究生期間完成的論文及參加的課題
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]變轉(zhuǎn)速泵控液壓缸實(shí)驗(yàn)仿真分析[J]. 張一丁,徐兵,楊華勇,丁惠公. 液壓與氣動(dòng). 2003(01)
[2]數(shù)字式液壓缸和數(shù)字式液壓系統(tǒng)[J]. 孫峰,錢榮芳,馬群力. 液壓與氣動(dòng). 2002(08)
[3]求閥控缸的負(fù)載流量時(shí)一個(gè)易犯的錯(cuò)誤[J]. 劉春榮. 機(jī)床與液壓. 2001(04)
[4]2D數(shù)字伺服閥的頻響特性分析[J]. 裴翔,李勝,阮健,鄭家錦. 機(jī)床與液壓. 2001(04)
[5]恒壓變量泵系統(tǒng)的電液數(shù)字控制研究[J]. 劉忠,楊襄璧,伍勁松,張新. 機(jī)床與液壓. 2001(02)
[6]廣義脈碼調(diào)制液壓伺服控制的研究[J]. 王宣銀,陶國(guó)良. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2000(12)
[7]一種模糊自調(diào)整PID在車輛液壓懸架主動(dòng)控制中的應(yīng)用[J]. 權(quán)龍,邢向豐,李鳳蘭,周文. 機(jī)床與液壓. 2000(06)
[8]PV3型軸向柱塞泵的仿真及其非線性特征的研究[J]. 姜洪洲,曾祥榮. 機(jī)床與液壓. 2000(04)
[9]2D電液數(shù)字換向閥[J]. 阮健,裴翔,李勝. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2000(03)
[10]液壓及氣動(dòng)閥直接數(shù)字控制的新途徑[J]. 阮健,李勝,楊繼隆. 中國(guó)機(jī)械工程. 2000(03)
本文編號(hào):3259997
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