2D伺服閥數(shù)字控制的關(guān)鍵技術(shù)的研究
發(fā)布時間:2022-11-11 17:24
電液伺服系統(tǒng)具有功率重量大、動態(tài)響應(yīng)速度快、抗負(fù)載剛度大等優(yōu)點,廣泛應(yīng)用于航空航天、船舶、裝備制造等領(lǐng)域。在電液伺服系統(tǒng)中,電液伺服閥起著機電信號轉(zhuǎn)換以及功率放大作用,在很大程度上對整個系統(tǒng)的性能起到?jīng)Q定性作用。電液伺服閥的發(fā)展始終貫穿著電液控制技術(shù)整個發(fā)展歷程,高性能電液伺服閥始終是流體控制領(lǐng)域發(fā)展的一大課題。隨著信息技術(shù)、計算技術(shù)以及微電子技術(shù)的發(fā)展,電液伺服閥數(shù)字控制成為必然的發(fā)展趨勢。電液伺服閥的數(shù)字控制一方面提高了整個系統(tǒng)的控制品質(zhì)和管理水平,另一方面為本身的性能的提高帶來了機遇——通過數(shù)字控制全面提高本身的動靜態(tài)性能。 由于2D伺服閥是利用單個閥芯的旋轉(zhuǎn)和滑動的雙運動自由度而設(shè)計的伺服螺旋機構(gòu)實現(xiàn)功率放大功能,相對其他伺服閥具有結(jié)構(gòu)簡單、抗污染能力強、構(gòu)成導(dǎo)控閥導(dǎo)控級的零位泄漏小、固有頻率高、動態(tài)性能好等優(yōu)點,因此,本論文就對2D伺服閥的數(shù)字控制關(guān)鍵技術(shù)進行研究,論文的主要研究內(nèi)容和成果如下: 1.對2D伺服閥的電—機械換轉(zhuǎn)器的——感應(yīng)子式同步電機(步進電動機)的數(shù)字控制進行了研究。建立了感應(yīng)子式同步電機的靜、動態(tài)數(shù)學(xué)模型;研究了感應(yīng)子式同步電機輸入輸出特性...
【文章頁數(shù)】:141 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 電液伺服閥國內(nèi)外發(fā)展概況
1.2.1 電液伺服閥發(fā)展歷史
1.2.2 電液伺服閥發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.3 電-機械轉(zhuǎn)換器的發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 數(shù)字閥發(fā)展概況
1.4 電液伺服閥發(fā)展趨勢
1.5 本論文研究內(nèi)容
1.6 本章小結(jié)
第2章 感應(yīng)子式同步電機式電-機械轉(zhuǎn)換器的靜態(tài)特性分析
2.1 二相感應(yīng)子式同步電機的工作原理
2.1.1 二相感應(yīng)子式同步電機的結(jié)構(gòu)
2.1.2 二相感應(yīng)子式同步電機的工作原理
2.2 感應(yīng)子式同步電機靜態(tài)特性的基本方程
2.3 感應(yīng)子式同步電機的輸入-輸出特性
2.3.1 輸入-輸出特性模型
2.3.2 輸入-輸出特性實驗研究
2.3.3 分級比例控制的應(yīng)用
2.3.4 感應(yīng)子式同步電機滯環(huán)的抑制
2.4 感應(yīng)子式同步電機的剛度特性
2.5 感應(yīng)子式同步電機的零電流定位力矩
2.6 本章小結(jié)
第3章 感應(yīng)子式同步電動機式電-機械轉(zhuǎn)換器的動態(tài)特性分析
3.1 動態(tài)特性基本方程
3.2 固有頻率
3.3 電壓同步控制下動態(tài)特性
3.4 電流同步控制下動態(tài)特性
3.4.1 電流同步控制
3.4.2 相位補償
3.4.3 階躍響應(yīng)
3.5 感應(yīng)子式電-機械轉(zhuǎn)換器的動態(tài)特性實驗
3.5.1 頻率特性實驗
3.5.2 階躍響應(yīng)實驗
3.6 本章小結(jié)
第4章 2D伺服閥伺服螺旋機構(gòu)
4.1 2D伺服閥伺服螺旋機構(gòu)的工作原理
4.2 2D伺服閥伺服螺旋機構(gòu)靜態(tài)特性
4.2.1 零位泄漏
4.2.2 輸入輸出特性
4.3 2D伺服閥伺服螺旋機構(gòu)的動態(tài)特性
4.3.1 2D伺服閥伺服螺旋機構(gòu)數(shù)學(xué)模型
4.3.2 模型線性化
4.3.3 頻率特性
4.3.4 階躍響應(yīng)
4.4 本章小節(jié)
第5章 2D伺服閥數(shù)字控制技術(shù)
5.1 電液伺服閥的非線性
5.2 滯環(huán)顫振補償技術(shù)
5.3 死區(qū)顫振補償
5.3.1 死區(qū)顫振補償原理
5.3.2 死區(qū)顫振補償仿真
5.4 感應(yīng)子式同步電機式電-機械轉(zhuǎn)換器的同步跟蹤控制算法
5.4.1 失調(diào)角限制
5.4.2 電-機械轉(zhuǎn)換器同步跟蹤控制算法
5.5 本章小結(jié)
第6章 2D伺服閥實驗研究
6.1 電-機械轉(zhuǎn)換器嵌入式控制器的設(shè)計
6.1.1 硬件設(shè)計
6.1.2 程序設(shè)計
6.2 電-機械轉(zhuǎn)換器特性實驗
6.2.1 電-機械轉(zhuǎn)換器的靜態(tài)實驗研究
6.2.2 電-機械轉(zhuǎn)換器的動態(tài)實驗研究
6.3 2D伺服閥實驗
6.3.1 實驗系統(tǒng)
6.3.2 靜態(tài)特性實驗
6.3.3 動態(tài)特性特性實驗
6.4 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論與展望
7.1 論文總結(jié)
7.2 論文主要創(chuàng)新點
7.3 后續(xù)展望
符號說明
參考文獻
致謝
攻讀學(xué)位期間參加的科研項目和成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]2D閥控電液激振器[J]. 阮健,李勝,裴翔,俞浙青,朱發(fā)明. 機械工程學(xué)報. 2009(11)
[2]伺服閥新型疊合量液動測量系統(tǒng)的研制[J]. 潘旭東,王廣林,韓俊偉,邵東向. 液壓與氣動. 2009(11)
[3]射流管電液伺服閥專題講座[J]. 液壓與氣動. 2009(10)
[4]高速精密壓電型電液伺服閥及其控制方法[J]. 周淼磊,楊志剛,高巍,田彥濤,程光明,沈傳亮. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2009(09)
[5]伺服比例閥的發(fā)展[J]. 黃增,金瑤蘭,李博. 液壓與氣動. 2009(01)
[6]超磁致伸縮伺服閥的參數(shù)設(shè)計與優(yōu)化研究[J]. 朱玉川,鮑和云,王傳禮. 中國機械工程. 2008(20)
[7]基于MATLAB的齒輪間隙非線性動力學(xué)仿真研究[J]. 圣國梁. 電子機械工程. 2008(05)
[8]電液比例閥的研究綜述及發(fā)展趨勢[J]. 張弓,于蘭英,吳文海,柯堅. 流體機械. 2008(08)
[9]電液比例閥與電液伺服閥性能比較及前景展望[J]. 蘇東海,任大林,楊京蘭. 液壓氣動與密封. 2008(04)
[10]數(shù)字液壓閥的發(fā)展與研究[J]. 王東,周棣,首天成. 流體傳動與控制. 2008(02)
本文編號:3705440
【文章頁數(shù)】:141 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 電液伺服閥國內(nèi)外發(fā)展概況
1.2.1 電液伺服閥發(fā)展歷史
1.2.2 電液伺服閥發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.3 電-機械轉(zhuǎn)換器的發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 數(shù)字閥發(fā)展概況
1.4 電液伺服閥發(fā)展趨勢
1.5 本論文研究內(nèi)容
1.6 本章小結(jié)
第2章 感應(yīng)子式同步電機式電-機械轉(zhuǎn)換器的靜態(tài)特性分析
2.1 二相感應(yīng)子式同步電機的工作原理
2.1.1 二相感應(yīng)子式同步電機的結(jié)構(gòu)
2.1.2 二相感應(yīng)子式同步電機的工作原理
2.2 感應(yīng)子式同步電機靜態(tài)特性的基本方程
2.3 感應(yīng)子式同步電機的輸入-輸出特性
2.3.1 輸入-輸出特性模型
2.3.2 輸入-輸出特性實驗研究
2.3.3 分級比例控制的應(yīng)用
2.3.4 感應(yīng)子式同步電機滯環(huán)的抑制
2.4 感應(yīng)子式同步電機的剛度特性
2.5 感應(yīng)子式同步電機的零電流定位力矩
2.6 本章小結(jié)
第3章 感應(yīng)子式同步電動機式電-機械轉(zhuǎn)換器的動態(tài)特性分析
3.1 動態(tài)特性基本方程
3.2 固有頻率
3.3 電壓同步控制下動態(tài)特性
3.4 電流同步控制下動態(tài)特性
3.4.1 電流同步控制
3.4.2 相位補償
3.4.3 階躍響應(yīng)
3.5 感應(yīng)子式電-機械轉(zhuǎn)換器的動態(tài)特性實驗
3.5.1 頻率特性實驗
3.5.2 階躍響應(yīng)實驗
3.6 本章小結(jié)
第4章 2D伺服閥伺服螺旋機構(gòu)
4.1 2D伺服閥伺服螺旋機構(gòu)的工作原理
4.2 2D伺服閥伺服螺旋機構(gòu)靜態(tài)特性
4.2.1 零位泄漏
4.2.2 輸入輸出特性
4.3 2D伺服閥伺服螺旋機構(gòu)的動態(tài)特性
4.3.1 2D伺服閥伺服螺旋機構(gòu)數(shù)學(xué)模型
4.3.2 模型線性化
4.3.3 頻率特性
4.3.4 階躍響應(yīng)
4.4 本章小節(jié)
第5章 2D伺服閥數(shù)字控制技術(shù)
5.1 電液伺服閥的非線性
5.2 滯環(huán)顫振補償技術(shù)
5.3 死區(qū)顫振補償
5.3.1 死區(qū)顫振補償原理
5.3.2 死區(qū)顫振補償仿真
5.4 感應(yīng)子式同步電機式電-機械轉(zhuǎn)換器的同步跟蹤控制算法
5.4.1 失調(diào)角限制
5.4.2 電-機械轉(zhuǎn)換器同步跟蹤控制算法
5.5 本章小結(jié)
第6章 2D伺服閥實驗研究
6.1 電-機械轉(zhuǎn)換器嵌入式控制器的設(shè)計
6.1.1 硬件設(shè)計
6.1.2 程序設(shè)計
6.2 電-機械轉(zhuǎn)換器特性實驗
6.2.1 電-機械轉(zhuǎn)換器的靜態(tài)實驗研究
6.2.2 電-機械轉(zhuǎn)換器的動態(tài)實驗研究
6.3 2D伺服閥實驗
6.3.1 實驗系統(tǒng)
6.3.2 靜態(tài)特性實驗
6.3.3 動態(tài)特性特性實驗
6.4 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論與展望
7.1 論文總結(jié)
7.2 論文主要創(chuàng)新點
7.3 后續(xù)展望
符號說明
參考文獻
致謝
攻讀學(xué)位期間參加的科研項目和成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]2D閥控電液激振器[J]. 阮健,李勝,裴翔,俞浙青,朱發(fā)明. 機械工程學(xué)報. 2009(11)
[2]伺服閥新型疊合量液動測量系統(tǒng)的研制[J]. 潘旭東,王廣林,韓俊偉,邵東向. 液壓與氣動. 2009(11)
[3]射流管電液伺服閥專題講座[J]. 液壓與氣動. 2009(10)
[4]高速精密壓電型電液伺服閥及其控制方法[J]. 周淼磊,楊志剛,高巍,田彥濤,程光明,沈傳亮. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2009(09)
[5]伺服比例閥的發(fā)展[J]. 黃增,金瑤蘭,李博. 液壓與氣動. 2009(01)
[6]超磁致伸縮伺服閥的參數(shù)設(shè)計與優(yōu)化研究[J]. 朱玉川,鮑和云,王傳禮. 中國機械工程. 2008(20)
[7]基于MATLAB的齒輪間隙非線性動力學(xué)仿真研究[J]. 圣國梁. 電子機械工程. 2008(05)
[8]電液比例閥的研究綜述及發(fā)展趨勢[J]. 張弓,于蘭英,吳文海,柯堅. 流體機械. 2008(08)
[9]電液比例閥與電液伺服閥性能比較及前景展望[J]. 蘇東海,任大林,楊京蘭. 液壓氣動與密封. 2008(04)
[10]數(shù)字液壓閥的發(fā)展與研究[J]. 王東,周棣,首天成. 流體傳動與控制. 2008(02)
本文編號:3705440
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