電液伺服試驗臺的建模與仿真研究
發(fā)布時間:2020-02-20 06:06
【摘要】:礦用各型減速機輸出端經(jīng)常需要在低循環(huán)強度、交變應力和周期性載荷的復雜工況條件下運行,設備的工作應力低于其本身材料的屈服強度。在這種復雜工況下,經(jīng)過較長時間的運行后機械設備容易發(fā)生疲勞破壞,對其結(jié)構(gòu)和安全性能產(chǎn)生影響。為了保證機械設備的可靠性,在將其投入使用前要進行長時間、重復性的試驗檢測,電液伺服變載荷加載試驗臺就是用來研究材料、零部件以及機械設備力學性能的重要設備。本文針對電液伺服變載荷加載試驗臺的性能要求,對其進行設計、建模和仿真。主要完成的研究內(nèi)容如下:文中設計了電液伺服變載荷加載試驗臺的液壓控制系統(tǒng),介紹了設備的工作原理和實現(xiàn)的功能,并對試驗臺中使用的閥類元件、傳感器、控制器等硬件設備進行了選型和說明。對試驗臺關(guān)鍵零部件進行詳細建模,并通過仿真實驗研究關(guān)鍵元部件結(jié)構(gòu)參數(shù)對設備動態(tài)品質(zhì)的影響,總結(jié)出不同實驗條件下的最優(yōu)參數(shù)及選擇依據(jù)。根據(jù)試驗臺的硬件系統(tǒng)特點,以及實驗功能的要求,開發(fā)出能夠?qū)崟r操作和對數(shù)據(jù)進行分析、處理和儲存的軟件程序。建立AMESim和LabVIEW的聯(lián)合仿真程序,設計模糊PID控制策略,將仿真數(shù)據(jù)與試驗數(shù)據(jù)進行對比分析。本文開發(fā)和研制的電液伺服試驗臺涉及了液壓、電氣、控制和軟件等多領(lǐng)域,對該試驗臺的分析和研究可為提高同類設備的精度和動態(tài)品質(zhì)提供較為實用的參考依據(jù)。
【圖文】:
3液壓元件和電液伺服系統(tǒng)的建模逡逑本試驗臺設備控制系統(tǒng)的核心部分是伺服閥控制的液壓虹一液壓動力執(zhí)行機構(gòu),系逡逑統(tǒng)的輸入為設定好的測試參數(shù),輸出為液壓虹的位移或力,為了更好的對試驗過程進行逡逑控制,需要研究系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和參數(shù)對系統(tǒng)特性的影響。通過仿真技術(shù)模擬系統(tǒng)的工作過程,逡逑有助于系統(tǒng)的理論分析和輔助設計,有助于系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化及提高試驗臺綜合性能[14’]5]。逡逑3.1伺服閥建模逡逑3.1.1伺服閥原理逡逑所用伺服閩是一種二級流量控制伺服閥,主要由電磁力矩馬達、帶曲管和懸臂反饋逡逑彈屰的銜鐵結(jié)構(gòu)、帶噴嘴的液壓放大器和滑閥構(gòu)成。其工作原理為:滑閥閥芯與力矩馬逡逑達通過機械反饋裝置連接;當力矩馬達未通電時,銜鐵和擋板結(jié)構(gòu)處于中間初始位置;逡逑當輸入電流變化時,力矩馬達產(chǎn)生的力與反饋力出現(xiàn)了不平衡狀態(tài),會使擋板結(jié)構(gòu)從兩逡逑控制噴嘴中心處移開,進而使作用于閥芯兩端的壓力產(chǎn)生變化;由于閥芯兩端的壓力不逡逑等使得閥芯開始移動,直到兩端的壓力重新平衡,此時兩端的壓差為零;通過伺服閥的逡逑流量與輸入電流的大小成正比_,伺服閥工作過程如圖3.1所示。逡逑
邐電液伺服試驗臺的建模與仿真研究邐逡逑度確定的。等效氣隙與實際氣隙具有相同的極區(qū),但長度是其的兩倍。要考慮電機線圈逡逑的影響,因其會產(chǎn)生消磁安[1。首先,計算出等效電路的磁導。通過如下公式給出氣隙逡逑的磁導:逡逑P=M,--邐(3.28)逡逑e逡逑其中,,//。為真空磁導率;?s為極區(qū);e為氣隙。逡逑nw邐邐逡逑
【學位授予單位】:大連理工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:TD634
本文編號:2581242
【圖文】:
3液壓元件和電液伺服系統(tǒng)的建模逡逑本試驗臺設備控制系統(tǒng)的核心部分是伺服閥控制的液壓虹一液壓動力執(zhí)行機構(gòu),系逡逑統(tǒng)的輸入為設定好的測試參數(shù),輸出為液壓虹的位移或力,為了更好的對試驗過程進行逡逑控制,需要研究系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和參數(shù)對系統(tǒng)特性的影響。通過仿真技術(shù)模擬系統(tǒng)的工作過程,逡逑有助于系統(tǒng)的理論分析和輔助設計,有助于系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化及提高試驗臺綜合性能[14’]5]。逡逑3.1伺服閥建模逡逑3.1.1伺服閥原理逡逑所用伺服閩是一種二級流量控制伺服閥,主要由電磁力矩馬達、帶曲管和懸臂反饋逡逑彈屰的銜鐵結(jié)構(gòu)、帶噴嘴的液壓放大器和滑閥構(gòu)成。其工作原理為:滑閥閥芯與力矩馬逡逑達通過機械反饋裝置連接;當力矩馬達未通電時,銜鐵和擋板結(jié)構(gòu)處于中間初始位置;逡逑當輸入電流變化時,力矩馬達產(chǎn)生的力與反饋力出現(xiàn)了不平衡狀態(tài),會使擋板結(jié)構(gòu)從兩逡逑控制噴嘴中心處移開,進而使作用于閥芯兩端的壓力產(chǎn)生變化;由于閥芯兩端的壓力不逡逑等使得閥芯開始移動,直到兩端的壓力重新平衡,此時兩端的壓差為零;通過伺服閥的逡逑流量與輸入電流的大小成正比_,伺服閥工作過程如圖3.1所示。逡逑
邐電液伺服試驗臺的建模與仿真研究邐逡逑度確定的。等效氣隙與實際氣隙具有相同的極區(qū),但長度是其的兩倍。要考慮電機線圈逡逑的影響,因其會產(chǎn)生消磁安[1。首先,計算出等效電路的磁導。通過如下公式給出氣隙逡逑的磁導:逡逑P=M,--邐(3.28)逡逑e逡逑其中,,//。為真空磁導率;?s為極區(qū);e為氣隙。逡逑nw邐邐逡逑
【學位授予單位】:大連理工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:TD634
【參考文獻】
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1 吳占濤;張桂香;;基于LabVIEW的直流伺服電機模糊PID控制系統(tǒng)[J];機電一體化;2008年05期
2 馬登成;楊士敏;陳箏;丁智勇;;蓄能器對工程機械液壓系統(tǒng)影響的仿真與試驗[J];中國公路學報;2013年02期
3 馮梅琳;周賢娟;余建國;;基于LabVIEW的層壓機模糊PID溫度測控系統(tǒng)研究[J];儀表技術(shù)與傳感器;2013年11期
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1 景興淇;電液伺服疲勞加載試驗臺控制系統(tǒng)研究[D];合肥工業(yè)大學;2009年
2 孫楠;電液伺服動態(tài)試驗機控制系統(tǒng)設計及實驗研究[D];吉林大學;2012年
本文編號:2581242
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