本文關(guān)鍵詞：數(shù)字液壓缸位置控制系統(tǒng)的特性研究

  更多相關(guān)文章： 數(shù)字液壓缸 數(shù)學(xué)建模 Simulink仿真 PID 邏輯控制

【摘要】：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，在液壓傳動(dòng)與控制中液壓缸的應(yīng)用也越來越廣泛，對于機(jī)械制造領(lǐng)域，液壓技術(shù)起著至關(guān)重要的作用。液壓缸可將液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，而且能夠產(chǎn)生較大的液壓推力，可被廣泛地應(yīng)用于各種機(jī)械系統(tǒng)的環(huán)境之中。伴隨著數(shù)字液壓技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展，液壓技術(shù)在國民經(jīng)濟(jì)增長中占有著非常重要的比例，為各行各業(yè)的發(fā)展提供著無法替代的催化劑作用。與此同時(shí)，近幾十年我國的液壓技術(shù)也得到了迅速的發(fā)展，同時(shí)應(yīng)用范圍更加廣泛,實(shí)現(xiàn)液壓系統(tǒng)控制數(shù)字化是目前國內(nèi)外對液壓元件創(chuàng)新設(shè)計(jì)的主要發(fā)展方向。 論文在查閱了大量國內(nèi)外相關(guān)學(xué)術(shù)資料的基礎(chǔ)上，綜述了閉環(huán)控制數(shù)字液壓缸系統(tǒng)的工作原理與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)的發(fā)展現(xiàn)狀，通過國內(nèi)外數(shù)字液壓缸產(chǎn)品的對比，詳細(xì)研究了發(fā)達(dá)國家的液壓專利及其科研成果，分析它們各自的優(yōu)缺點(diǎn)，確立了課題的研究方向。 本文研究分析了與課題相關(guān)的國內(nèi)外研究成果，了解了數(shù)字控制技術(shù)的發(fā)展歷程以及這種新興技術(shù)的組成、特點(diǎn)等。首先詳細(xì)地分析了該閉環(huán)控制數(shù)字液壓缸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其基本工作原理，并具體研究分析了數(shù)字液壓缸的各個(gè)組成部件，繪制了數(shù)字液壓缸系統(tǒng)CAD原理圖。通過對數(shù)字液壓缸系統(tǒng)各個(gè)組成部件的探討分析，建立了控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，并利用Matlab/Simuhnk仿真工具，，對控制系統(tǒng)進(jìn)行了模擬仿真分析。最后，本文引入了PID控制器，研究分析了提高系統(tǒng)控制精度的方法途徑，驗(yàn)證控制策略的合理性，并通過與模糊控制器的對比分析，得到了良好的控制特性。
【關(guān)鍵詞】：數(shù)字液壓缸 數(shù)學(xué)建模 Simulink仿真 PID 邏輯控制
【學(xué)位授予單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TH137.51
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-17
• 1.1 課題的研究背景及意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外的研究動(dòng)態(tài)及發(fā)展概況11-14
• 1.2.1 國內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r12-13
• 1.2.2 國外發(fā)展?fàn)顩r13-14
• 1.3 課題研究背景及其意義14-16
• 1.4 論文研究的主要內(nèi)容16-17
• 第二章 基于閉環(huán)控制的數(shù)字液壓缸系統(tǒng)17-30
• 2.1 數(shù)字液壓缸的基本參數(shù)分析17-19
• 2.1.1 數(shù)字液壓缸系統(tǒng)工況要求17
• 2.1.2 數(shù)字液壓缸的結(jié)構(gòu)計(jì)算17-18
• 2.1.3 計(jì)算活塞直徑18-19
• 2.2 數(shù)字液壓缸的選取及其工作原理19-22
• 2.2.1 數(shù)字液壓缸的技術(shù)性能19-20
• 2.2.2 數(shù)字液壓缸的結(jié)構(gòu)及其工作原理20-22
• 2.3 數(shù)字液壓缸元件的組成及特性22-27
• 2.3.1 步進(jìn)式電動(dòng)機(jī)的組成及其應(yīng)用22-25
• 2.3.2 光電編碼器的特性25-27
• 2.4 基于 PLC 數(shù)字液壓缸控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)27-29
• 2.4.1 PLC 控制數(shù)字液壓缸系統(tǒng)的特性27-28
• 2.4.2 PLC 的選型確定28-29
• 2.5 系統(tǒng)的總體構(gòu)架29-30
• 第三章 數(shù)字液壓缸控制系統(tǒng)的建模與分析30-41
• 3.1 數(shù)字液壓控制系統(tǒng)建模的描述形式30-33
• 3.1.1 微分方程描述形式31
• 3.1.2 傳遞函數(shù)描述形式31
• 3.1.3 狀態(tài)空間描述形式31-32
• 3.1.4 功率鍵合圖描述形式32-33
• 3.2 數(shù)字液壓缸系統(tǒng)模型的建立33
• 3.3 數(shù)字式液壓缸系統(tǒng)各環(huán)節(jié)模型的建立33-37
• 3.3.1 控制器環(huán)節(jié)33-34
• 3.3.2 轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)環(huán)節(jié)34
• 3.3.3 檢測反饋環(huán)節(jié)34
• 3.3.4 控制閥環(huán)節(jié)34-37
• 3.4 數(shù)字液壓缸的流量連續(xù)性方程的建立37-38
• 3.5 數(shù)字液壓缸的力平衡方程的建立38-39
• 3.6 數(shù)字液壓缸系統(tǒng)動(dòng)態(tài)參數(shù)的分析39-40
• 3.6.1 對速度增益的分析39
• 3.6.2 對液壓固有頻率的分析39
• 3.6.3 對液壓阻尼比的分析39-40
• 3.7 控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)40-41
• 第四章 閉環(huán)控制數(shù)字液壓缸系統(tǒng)的仿真分析41-56
• 4.1 仿真技術(shù)在液壓系統(tǒng)中的應(yīng)用41-44
• 4.1.1 液壓系統(tǒng)仿真的概況41-43
• 4.1.2 仿真工具的簡介43
• 4.1.3 基于 Simulink 的仿真環(huán)境43-44
• 4.2 仿真參數(shù)的選擇與設(shè)置44-46
• 4.2.1 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)仿真參數(shù)的確定44-45
• 4.2.2 位移傳感器元件仿真參數(shù)的確定45
• 4.2.3 機(jī)械傳遞轉(zhuǎn)換元件仿真參數(shù)的確定45
• 4.2.4 液壓缸體元件仿真參數(shù)的確定45-46
• 4.3 建立數(shù)字液壓缸的仿真模型46-48
• 4.3.1 繪制出系統(tǒng)的開環(huán)波德46-47
• 4.3.2 建立仿真模型47-48
• 4.4 PID 控制策略的研究48-51
• 4.4.1 PID 控制算法48-50
• 4.4.2 PID 控制系統(tǒng)仿真及結(jié)果分析50-51
• 4.5 模糊控制51-56
• 4.5.1 模糊控制器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其控制規(guī)則51-54
• 4.5.2 模糊控制系統(tǒng)仿真及結(jié)果分析54-56
• 第五章 上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)56-60
• 5.1 監(jiān)控技術(shù)概述56-57
• 5.2 系統(tǒng)上位機(jī)界面設(shè)計(jì)57-60
• 5.2.1 監(jiān)控系統(tǒng)登陸界面的設(shè)計(jì)58
• 5.2.2 監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)58-60
• 第六章 結(jié)論60-61
• 參考文獻(xiàn)61-63
• 附錄 A 數(shù)字液壓缸三維結(jié)構(gòu)框圖63-64
• 在學(xué)研究成果64-65
• 致謝65

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前9條

1 鄭華文,吳張永,孫海洪;高精度電液步進(jìn)缸的應(yīng)用研究[J];重慶工業(yè)高等�？茖W(xué)校學(xué)報(bào);1999年Z1期

2 唐中一;倪文波;石崇輝;;數(shù)字缸傳動(dòng)結(jié)構(gòu)型式的探討[J];機(jī)床與液壓;1991年06期

3 黃昕,胡應(yīng)曦;步進(jìn)液壓缸的參數(shù)設(shè)計(jì)[J];機(jī)床與液壓;2001年06期

4 李良福;國外動(dòng)力液壓缸的發(fā)展?fàn)顩r[J];機(jī)械工程師;2002年09期

5 嚴(yán)金坤;帶磁致伸縮位移傳感器液壓缸[J];液壓氣動(dòng)與密封;2003年03期

6 劉衡;液壓缸的技術(shù)發(fā)展[J];液壓氣動(dòng)與密封;2004年03期

7 孫峰,錢榮芳,馬群力;數(shù)字式液壓缸和數(shù)字式液壓系統(tǒng)[J];液壓與氣動(dòng);2002年08期

8 鄧飆;邱義;張寶生;;液壓缸行程檢測技術(shù)研究現(xiàn)狀[J];液壓與氣動(dòng);2008年11期

9 李運(yùn)華，史維祥，林廷圻;近代液壓伺服系統(tǒng)控制策略的現(xiàn)狀與發(fā)展[J];液壓與氣動(dòng);1995年01期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 章海;新型數(shù)字液壓伺服缸的研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2005年

本文編號：879675