電液負(fù)載模擬器是一種半實物類仿真器,它能夠模擬實際環(huán)境中的復(fù)雜載荷,適應(yīng)于高響應(yīng),大負(fù)載,高精度的負(fù)載模擬。電液負(fù)載模擬器需要根據(jù)被加載的位置變化,進(jìn)行實時的位置跟蹤并同時加載相應(yīng)的載荷譜,因此它是一種存在位置擾動的被動式電液伺服力控制系統(tǒng)。電液負(fù)載模擬器自身存在非線性環(huán)節(jié)和參數(shù)攝動,同時與位置系統(tǒng)之間相互耦合,這就要求高性能的電液負(fù)載模擬器能夠與位置系統(tǒng)同步工作,且不受位置系統(tǒng)的“強(qiáng)迫”運動、自身非線性環(huán)節(jié)和參數(shù)攝動的干擾�；Ｗ兘Y(jié)構(gòu)控制能夠根據(jù)系統(tǒng)當(dāng)前的狀態(tài),強(qiáng)迫系統(tǒng)按照設(shè)定的“滑動”模態(tài)運動。在滑模變結(jié)構(gòu)控制中,不僅滑動的模態(tài)可以進(jìn)行設(shè)計,而且對系統(tǒng)參數(shù)的變化以及外部干擾具有不變性,因此對于包含嚴(yán)重非線性環(huán)節(jié)、參數(shù)攝動和外部擾動的電液負(fù)載模擬器來說,具有獨特優(yōu)勢。本文以電液負(fù)載模擬器為研究對象,針對被動式電液伺服力系統(tǒng)的加載精度和響應(yīng)速度問題,采用滑模變結(jié)構(gòu)控制方法,使系統(tǒng)在不同位置擾動的條件下系統(tǒng)仍具有較快的響應(yīng)速度和較高的精度。主要工作如下:（1）對電液負(fù)載模擬器的工作原理進(jìn)行描述,建立系統(tǒng)整體的非線性數(shù)學(xué)模型,包括液壓缸的容腔效應(yīng)以及液壓缸活塞的非線性摩擦力。（2）對電液負(fù)... 

【文章來源】：武漢科技大學(xué)湖北省

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

新型電液負(fù)載模擬器工作示意圖

武漢科技大學(xué)碩士學(xué)位論文3河南科技大學(xué)的孫淑瑞在分析電液負(fù)載模擬器與位置系統(tǒng)的耦合機(jī)理之后，提出一種復(fù)式結(jié)構(gòu)擺動馬達(dá)[6]。通過采用結(jié)構(gòu)解耦的方式將負(fù)載模擬器設(shè)計成復(fù)合雙層結(jié)構(gòu)，并采用有限元分析軟件針對系統(tǒng)密封性能進(jìn)行分析。李閣強(qiáng)，劉威，韓偉鋒，鄧效忠確定了復(fù)式結(jié)構(gòu)擺動馬達(dá)如圖1.2所示的參數(shù)匹配原則和結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，利用機(jī)械解耦的方式將傳統(tǒng)電液負(fù)載模擬器的被動加載變?yōu)橹鲃蛹虞d[7]。加載裝置在同步馬達(dá)轉(zhuǎn)子內(nèi)部，感應(yīng)同步器轉(zhuǎn)子與加載裝置左端蓋連接，感應(yīng)同步器定子與同步馬達(dá)左端蓋連接。在動態(tài)加載中，雙層套裝結(jié)構(gòu)能夠部分的解決多余力矩的問題，有效的提高負(fù)載模擬器的控制精度和響應(yīng)速度。圖1.2復(fù)式擺動馬達(dá)結(jié)構(gòu)圖1.同步定子2.同步轉(zhuǎn)子3.同步左端蓋4.同步左側(cè)板5.軸承6.同步殼體7,8.密封條9.密封圈10.同步右側(cè)板11.密封圈12.同步右端蓋13.同步轉(zhuǎn)子14.加載右端蓋15.加載轉(zhuǎn)子16.加載左端蓋大連海事大學(xué)的馬來好、陳海泉等人研究了一種船舶液壓推進(jìn)系統(tǒng)螺旋槳負(fù)載模擬裝置用以模擬實際工況中螺旋槳負(fù)載轉(zhuǎn)矩如圖1.3所示，該裝置由主推進(jìn)系統(tǒng)和推進(jìn)加載系統(tǒng)組成，兩系統(tǒng)之間通過彈性聯(lián)軸器連接，推進(jìn)系統(tǒng)采用液壓馬達(dá)模擬螺旋槳工作并通過彈性聯(lián)軸器帶動推進(jìn)加載系統(tǒng)的加載泵[8]。當(dāng)液壓馬達(dá)運作并帶動加載泵正方向轉(zhuǎn)動時，向壓力低的一側(cè)吸油，高壓油由單向閥2.1、電液比例溢流閥3流回油箱；反方向轉(zhuǎn)動時，從壓力低的一側(cè)吸油，高壓油則由單向閥2.2、電液比例溢流閥3回油箱。通過模擬仿真得出該液壓推進(jìn)負(fù)載模擬系統(tǒng)能很好的模擬船舶起航以及倒航工況的螺旋槳負(fù)載轉(zhuǎn)矩。

武漢科技大學(xué)碩士學(xué)位論文4圖1.3船舶液壓推進(jìn)負(fù)載模擬系統(tǒng)原理圖1.加載泵2.單向閥3.比例溢流閥4.過濾器5.輔泵溢流閥6.輔泵7.油箱中國民航大學(xué)曹政為設(shè)計變剛度彈簧作為舵機(jī)和負(fù)載模擬器的連接裝置如圖1.4所示，實現(xiàn)系統(tǒng)變剛度加載[9]。同時，對系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)補(bǔ)償，利用補(bǔ)償閥消除動態(tài)加載過程中位置系統(tǒng)干擾產(chǎn)生的強(qiáng)迫流量。同時，設(shè)置緩沖機(jī)構(gòu)，消除加載過程中的壓力沖擊，提高系統(tǒng)的動態(tài)加載精度。圖1.4飛機(jī)電液負(fù)載模擬器結(jié)構(gòu)簡圖1.液壓缸2.伺服閥3.油源4.控制計算機(jī)5.力傳感器6.彈簧7.位移傳感器8.液壓缸(2)控制補(bǔ)償瑞士CONTRAVES公司生產(chǎn)的ADFL2型空氣動力舵負(fù)載模擬器[10]。該模擬器是由雙葉片式馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)矩、扭矩傳感器檢測系統(tǒng)輸出力矩及位置傳感器檢測系統(tǒng)位移。該模擬器控制元件采用壓力伺服閥，利用扭矩反愧速度反饋和位置反饋多重控制回路。其中位置反饋和速度反饋減小位置系統(tǒng)對加載系統(tǒng)的干擾而造成的多余力。ChaudhuriS,MookherjeeS,SanyalD研究了帶摩擦的非對稱液壓缸和帶大死區(qū)比例閥的低成本電液系統(tǒng)的力跟蹤近似系統(tǒng)模型[11]�；谝浑A滑模的控制器，

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號：3307560