【摘要】：針對(duì)國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目500 m口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡(Five-hundred-meter aperture spherical radio telescope,FAST)液壓促動(dòng)器進(jìn)行分析研究。提出利用齒輪泵泄漏特性及液控單向閥開(kāi)啟特性實(shí)現(xiàn)流量閉環(huán)的建模方法可使數(shù)學(xué)模型更準(zhǔn)確。設(shè)計(jì)樣機(jī)試驗(yàn)并研發(fā)試驗(yàn)設(shè)備以獲取齒輪泵流量壓力系數(shù)K_q及液控單向閥開(kāi)啟特性K_f兩參數(shù)。利用Matlab/Simulink軟件搭建系統(tǒng)模型分析了促動(dòng)器在開(kāi)環(huán)外伸及閉環(huán)跟蹤兩模式下的運(yùn)動(dòng)特性,并通過(guò)試驗(yàn)對(duì)系統(tǒng)模型進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證。結(jié)果表明:建立的模型能夠描述液壓促動(dòng)器的工作原理,參數(shù)K_q及K_f與試驗(yàn)結(jié)果一致性較好。開(kāi)環(huán)時(shí)促動(dòng)器的速度隨輸入脈沖頻率增加而增大,閉環(huán)時(shí)促動(dòng)器在變載荷下可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定跟蹤。仿真與試驗(yàn)最大跟蹤誤差分別為0.15 mm和0.2 mm,滿(mǎn)足設(shè)計(jì)精度要求。該系統(tǒng)模型為FAST液壓促動(dòng)器奠定理論基礎(chǔ),同時(shí)可為伸縮回路差異較大的液壓系統(tǒng)提供參考。
[Abstract]:The hydraulic actuators of the 500m diameter spherical Radio Telescope (Five-hundred-meter aperture spherical radio telescope,FAST) are analyzed and studied. This paper presents a modeling method to realize the closed loop flow rate by using the leakage characteristics of gear pump and the opening characteristics of hydraulic control one-way valve, which can make the mathematical model more accurate. The prototype test was designed and the test equipment was developed to obtain the two parameters of flow and pressure coefficient K _ St _ Q and the opening characteristic K _ f of hydraulic one-way valve. The system model is built with Matlab/Simulink software to analyze the motion characteristics of the actuator in open loop extension and closed loop tracking mode, and the system model is compared and verified by experiments. The results show that the model can describe the working principle of the hydraulic actuator, and the parameters K _ Q and K _ S _ f are in good agreement with the experimental results. The speed of the actuator increases with the increase of the input pulse frequency in the open loop, and the stable tracking of the actuator can be realized under the variable load in the closed loop. The maximum tracking errors of simulation and test are 0. 15 mm and 0. 2 mm, respectively. The system model lays a theoretical foundation for FAST hydraulic actuators and provides a reference for hydraulic systems with large differences in telescopic circuits.
【作者單位】： 中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái);中國(guó)科學(xué)院射電天文重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;中國(guó)科學(xué)院大學(xué)天文與空間科學(xué)學(xué)院;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(11673040) 國(guó)家青年科學(xué)基金(11503047)資助項(xiàng)目
【分類(lèi)號(hào)】：TH751

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本文編號(hào)：2377494