本文關(guān)鍵詞：先導(dǎo)式大流量電液比例方向閥匹配研究

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【摘要】：制造業(yè)是國民經(jīng)濟的支柱，關(guān)鍵基礎(chǔ)件是國家重大裝備不可缺少的組成部分�；A(chǔ)件中的液壓元件歷來是制約我國機械工業(yè)發(fā)展的薄弱環(huán)節(jié)，而高性能先導(dǎo)式大流量電液比例閥又是液壓件中最突出的關(guān)鍵之一。本文對該類閥的設(shè)計和控制方法進行了深入的研究和探討，以先導(dǎo)閥閥系數(shù)和非線性環(huán)節(jié)補償為切入點，重點研究先導(dǎo)式大流量電液比例方向閥匹配的關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)先導(dǎo)閥與主閥結(jié)構(gòu)參數(shù)的匹配和比例控制放大器與比例方向閥的匹配，提高比例方向閥的指標(biāo)性能，主要完成的工作和研究內(nèi)容如下： 綜述電液比例方向閥國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，根據(jù)國內(nèi)技術(shù)現(xiàn)狀，確定先導(dǎo)閥的結(jié)構(gòu)；分析了死區(qū)和摩擦對位置閉環(huán)控制系統(tǒng)的影響，并指出進行非線性補償?shù)谋匾裕焕妹枋龊瘮?shù)法得到了先導(dǎo)式大流量電液比例方向閥的穩(wěn)定性判斷條件，又通過實驗辨識的方法獲得了主閥LuGre摩擦模型的靜動態(tài)參數(shù)，為結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計與優(yōu)化和非線性環(huán)節(jié)的補償?shù)於ɑA(chǔ)。 根據(jù)主閥工作特性，確定先導(dǎo)閥的主要結(jié)構(gòu)尺寸，并結(jié)合先導(dǎo)閥閥系數(shù)和位置控制性能，設(shè)計U形等深節(jié)流槽，提出一種節(jié)流槽結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化匹配設(shè)計方法。在此基礎(chǔ)之上建立先導(dǎo)式大流量電液比例方向閥的聯(lián)合仿真模型，研究先導(dǎo)級的穩(wěn)態(tài)液動力、流量和壓力特性。 疊加繼電型非線性控制信號補償死區(qū)非線性，為摩擦補償創(chuàng)造良好的條件；采用多種摩擦補償策略，，并分析比較了摩擦補償效果，基于LuGre摩擦模型的自適應(yīng)補償在摩擦補償方面具有明顯的優(yōu)越性，提高了位置控制系統(tǒng)的低速追蹤性能。 評估實驗結(jié)果，實驗研究結(jié)果與仿真研究結(jié)果較為一致，表明了本文建立的聯(lián)合仿真平臺較為精確，匹配方法可行，可以實現(xiàn)先導(dǎo)級與主級控制特性的匹配。
【關(guān)鍵詞】：先導(dǎo)式電液比例方向閥 參數(shù)匹配 死區(qū)非線性 摩擦非線性
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TH137.5
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 電液比例技術(shù)概述10-11
• 1.1.1 電液比例技術(shù)含義10
• 1.1.2 比例技術(shù)發(fā)展概況10-11
• 1.1.3 電液比例控制系統(tǒng)的構(gòu)成、分類11
• 1.2 電液比例閥的特點與分類11-13
• 1.3 電液比例方向閥的技術(shù)發(fā)展概況13-14
• 1.4 非線性環(huán)節(jié)補償技術(shù)的研究概況14-16
• 1.4.1 死區(qū)非線性補償14
• 1.4.2 摩擦非線性補償14-16
• 1.5 課題來源和課題背景及研究意義16
• 1.6 課題主要研究內(nèi)容16-18
• 第2章 先導(dǎo)式大流量電液比例方向閥數(shù)學(xué)建模18-31
• 2.1 結(jié)構(gòu)組成及工作原理18
• 2.2 非線性數(shù)學(xué)模型建立18-30
• 2.2.1 比例控制放大器環(huán)節(jié)19-20
• 2.2.2 先導(dǎo)級環(huán)節(jié)20-25
• 2.2.3 主級環(huán)節(jié)25-27
• 2.2.4 位移檢測反饋系統(tǒng)27-28
• 2.2.5 元部件數(shù)學(xué)模型匯總28
• 2.2.6 控制框圖28-30
• 2.3 本章小結(jié)30-31
• 第3章 非線性環(huán)節(jié)分析及參數(shù)優(yōu)化匹配設(shè)計31-53
• 3.1 死區(qū)非線性環(huán)節(jié)分析31-35
• 3.1.1 死區(qū)非線性特性的數(shù)學(xué)描述31-32
• 3.1.2 非線性系統(tǒng)穩(wěn)定性分析32-35
• 3.2 摩擦非線性環(huán)節(jié)分析35-39
• 3.2.1 摩擦機理35-36
• 3.2.2 摩擦模型36-37
• 3.2.3 摩擦參數(shù)實驗辨識37-39
• 3.3 非線性環(huán)節(jié)補償策略39-40
• 3.4 先導(dǎo)閥控制閥口參數(shù)的優(yōu)化匹配設(shè)計40-52
• 3.4.1 先導(dǎo)閥主要結(jié)構(gòu)參數(shù)計算40-43
• 3.4.2 先導(dǎo)閥控制閥口設(shè)計43-52
• 3.5 本章小結(jié)52-53
• 第4章 先導(dǎo)式大流量電液比例方向閥仿真研究53-71
• 4.1 機電液聯(lián)合仿真平臺53-59
• 4.1.1 聯(lián)合仿真接口設(shè)置53-54
• 4.1.2 聯(lián)合仿真模型建立54-58
• 4.1.3 聯(lián)合仿真參數(shù)設(shè)置58-59
• 4.2 先導(dǎo)閥特性仿真研究59-62
• 4.3 非線性環(huán)節(jié)補償仿真研究62-69
• 4.3.1 死區(qū)非線性補償仿真研究62-64
• 4.3.2 摩擦非線性補償仿真研究64-69
• 4.4 本章小結(jié)69-71
• 第5章 非線性環(huán)節(jié)補償實驗研究71-85
• 5.1 實驗平臺原理簡介71-77
• 5.1.1 液壓傳動系統(tǒng)71-72
• 5.1.2 計算機輔助測試系統(tǒng)72-73
• 5.1.3 控制系統(tǒng)73-77
• 5.2 實驗方案與步驟77
• 5.2.1 實驗方案77
• 5.2.2 實驗步驟77
• 5.3 性能測試77-80
• 5.4 死區(qū)非線性補償實驗研究80
• 5.5 摩擦非線性補償實驗研究80-84
• 5.5.1 PD 控制80-81
• 5.5.2 顫振補償81-82
• 5.5.3 基于固定參數(shù)的 LuGre 模型補償82-83
• 5.5.4 基于 LuGre 摩擦模型的自適應(yīng)前饋補償83-84
• 5.6 本章小結(jié)84-85
• 結(jié)論85-86
• 參考文獻86-91
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果91-92
• 致謝92-93
• 作者簡介93

【參考文獻】

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本文編號：610209