巖石在地層深部處于一個壓力場、溫度場、磁場以及地下水動力場等多場耦合的環(huán)境。為了配合掃描設備實現(xiàn)對巖石試樣內部裂紋的發(fā)生、發(fā)展以及高壓水在縫隙中運移的觀測,進一步獲得巖石在模擬地下環(huán)境中被壓裂的微觀特性,利用旋轉式三軸加載試驗系統(tǒng)實現(xiàn)多場耦合并對巖石的綜合力學性能進行研究是行之有效的方法。旋轉式三軸加載試驗系統(tǒng)的核心部分是液壓伺服加載系統(tǒng),用于完成力、位移或變形的靜態(tài)、動態(tài)加載,其性能直接決定著試驗系統(tǒng)的整體工作性能。本課題以設計一套旋轉式三軸加載液壓伺服系統(tǒng)為目標,研制過程中提出了:可以在大載荷下實現(xiàn)高精度旋轉的"推力滾子軸承+液壓缸支承"的旋轉支承方式,大幅減小了摩擦轉矩,降低了旋轉控制以及軸向支撐力控制的難度;能夠克服電阻應變片和引伸計缺點的巖石試樣LVDT軸向、徑向變形測量裝置,消除了軸向系統(tǒng)變形、接觸面間隙引起的變形以及端部效應引起的測量誤差,改善了傳統(tǒng)徑向變形測量的對中安裝誤差,使得測量裝置的安裝方便,無需考慮安裝誤差;采用迭代學習控制解決液壓伺服系統(tǒng)存在的非線性、強交叉耦合、建模復雜困難、參數(shù)不確定度高和高精度軌跡跟蹤控制問題,有效地保證了系統(tǒng)的跟蹤誤差要求和靜動態(tài)性能,... 

【文章來源】：天津工業(yè)大學天津市

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
學位論文的主要創(chuàng)新點
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題提出的背景和意義
    1.2 三軸加載試驗系統(tǒng)國內外研究狀況
    1.3 三軸加載液壓伺服系統(tǒng)的優(yōu)缺點
    1.4 課題的主要研究內容
第二章 旋轉式三軸加載液壓伺服系統(tǒng)的總體研制
    2.1 系統(tǒng)的工作原理
    2.2 系統(tǒng)的設計內容及技術要求
        2.2.1 軸向液壓伺服加載系統(tǒng)
        2.2.2 旋轉伺服系統(tǒng)
        2.2.3 水壓滲流加載系統(tǒng)
    2.3 液壓伺服系統(tǒng)各模塊的設計計算
        2.3.1 伺服液壓缸參數(shù)的確定與計算
        2.3.2 伺服閥及伺服放大器參數(shù)的確定
        2.3.3 液壓能源的設計計算
        2.3.4 油箱容量的計算
        2.3.5 液壓系統(tǒng)其他液壓閥及輔助元件的選用
        2.3.6 液壓缸位移和載荷傳感器的選用
    2.4 系統(tǒng)關鍵部件結構的研究設計
        2.4.1 壓力室圍壓補償結構的研究設計
        2.4.2 巖石軸向、徑向變形測量裝置的研究設計
        2.4.3 支承轉臺結構方案的研究設計
    2.5 水壓伺服加載系統(tǒng)的研制
    2.6 旋轉式三軸加載設備的部分安裝調試
    2.7 本章小結
第三章 旋轉式三軸加載液壓伺服系統(tǒng)的建模分析
    3.1 液壓軸向位置和力伺服系統(tǒng)的數(shù)學建模
        3.1.1 系統(tǒng)基本組成
        3.1.2 液壓軸向位置伺服系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的數(shù)學模型
        3.1.3 液壓軸向力伺服系統(tǒng)的數(shù)學模型
        3.1.4 液壓伺服系統(tǒng)數(shù)學模型參數(shù)的確定
    3.2 液壓伺服系統(tǒng)的動靜態(tài)分析
        3.2.1 系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
        3.2.2 系統(tǒng)階躍響應分析
    3.3 本章小結
第四章 旋轉式三軸加載液壓伺服系統(tǒng)迭代學習控制算法
    4.1 迭代學習控制方法介紹
        4.1.1 迭代學習控制原理
        4.1.2 迭代學習控制的數(shù)學描述
    4.2 迭代學習控制算法的設計及誤差收斂性證明
        4.2.1 迭代學習控制算法學習律的選用分析
        4.2.2 迭代學習控制算法誤差的收斂性證明
    4.3 本章小結
第五章 旋轉式三軸加載液壓伺服系統(tǒng)的聯(lián)合仿真研究
    5.1 聯(lián)合仿真軟件平臺概述
        5.1.1 AMESim軟件簡介
        5.1.2 AMESim軟件的特點
        5.1.3 Simulink軟件的特點
        5.1.4 聯(lián)合仿真原理及優(yōu)勢
        5.1.5 聯(lián)合仿真平臺的構建
    5.2 系統(tǒng)AMESim/Simulink聯(lián)合仿真的實現(xiàn)
        5.2.1 聯(lián)合仿真實現(xiàn)過程
        5.2.2 基于Simulink的迭代學習控制模型的建立
        5.2.3 基于AMESim的液壓伺服系統(tǒng)模型的建立
    5.3 液壓位置和力伺服系統(tǒng)聯(lián)合仿真分析
        5.3.1 位置伺服系統(tǒng)聯(lián)合仿真分析
        5.3.2 力伺服系統(tǒng)聯(lián)合仿真分析
    5.4 本章小結
第六章 總結與展望
參考文獻
發(fā)表論文和參加科研情況說明
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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[4]基于AMESim/Simulink的調距槳裝置伺服系統(tǒng)聯(lián)合仿真對比研究[J]. 李廣瑞,焦儂,洪術華.  船舶工程. 2014(01)
[5]具有確定傳動比的諧波齒輪減速器研究[J]. 張大慶,胡如熠,方平.  河南科技. 2013(15)
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碩士論文
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本文編號：3363727