發(fā)布時間：2017-08-10 06:27

  本文關(guān)鍵詞：基于動態(tài)補償原理的泵控伺服加載系統(tǒng)設(shè)計與實驗研究

  更多相關(guān)文章： 泵控伺服 力加載 動態(tài)補償 壓力損失 PID控制

【摘要】：電液伺服加載系統(tǒng)應(yīng)用在航天、建筑、材料、鐵路等各種工業(yè)領(lǐng)域,幾乎所有與結(jié)構(gòu)分析、疲勞分析有關(guān)的場合都能用到電液伺服加載系統(tǒng)。但是,目前基于伺服閥控的電液伺服加載系統(tǒng),由于對油液污染和抗干擾的能力比較差,使得傳統(tǒng)電液伺服加載系統(tǒng)無法在復(fù)雜苛刻的環(huán)境下使用,并且其成本高,不利于電液伺服系統(tǒng)在苛刻環(huán)境下的使用及推廣。因此,本文針對一種基于動態(tài)補償原理的泵控伺服加載系統(tǒng)進(jìn)行理論分析,這種系統(tǒng)采用雙伺服泵耦合控制輸入流量,通過搭建實驗系統(tǒng)進(jìn)行實驗分析。主要利用實驗獲得系統(tǒng)各種參數(shù)理論與實際值之間的關(guān)系,得到系統(tǒng)的性能,并結(jié)合實驗研究其加載精度。實驗應(yīng)用控制理論知識,采用數(shù)字PID控制算法,提升加載精度。首先,對系統(tǒng)的基本參數(shù)進(jìn)行確定,分析加載系統(tǒng)的基本原理以及系統(tǒng)的壓力與系統(tǒng)泄漏之間存在函數(shù)關(guān)系。新型泵控伺服加載系統(tǒng)是通過調(diào)控雙泵向液壓系統(tǒng)輸入流量,并用此流量補償系統(tǒng)的流量泄漏損失,以達(dá)到使系統(tǒng)末端力源(液壓缸)輸出一個穩(wěn)定、精確的力的目的。此過程中,需要確定壓力損失和流量損失對加載實驗系統(tǒng)的影響。其次,通過對液壓原理和基本參數(shù)的確定,搭建實驗系統(tǒng)。加載實驗系統(tǒng)由硬件和軟件兩個部分組成。在確定硬件并裝配完實驗系統(tǒng)后,對樣機進(jìn)行整體調(diào)試。然后,利用加載系統(tǒng)的加載傳遞函數(shù)的仿真結(jié)果,對系統(tǒng)的參數(shù)性能進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)節(jié)。在進(jìn)行加載實驗時,以仿真的結(jié)果為指導(dǎo),進(jìn)行PID參數(shù)整定,使得系統(tǒng)在實際工況下也能得到很好的加載性能。最后,通過特定力值加載實驗和任意力值加載實驗,得出基于動態(tài)補償原理的泵控伺服加載系統(tǒng)在0~10t加載區(qū)間內(nèi)的加載精度以及加載性能,同時分析加載力值波動對加載精度的影響。
【關(guān)鍵詞】：泵控伺服 力加載 動態(tài)補償 壓力損失 PID控制
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH137;TP273
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 課題背景及電液伺服加載簡介10-13
• 1.2 電液伺服加載系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀13-16
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀分析13-14
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀分析14-16
• 1.3 選題背景及意義16-17
• 1.4 本文的主要研究內(nèi)容17-18
• 第2章 加載系統(tǒng)原理及參數(shù)分析18-36
• 2.1 引言18-19
• 2.2 經(jīng)典電液伺服控制系統(tǒng)的優(yōu)缺點19
• 2.3 動態(tài)補償?shù)南到y(tǒng)原理19-23
• 2.3.1 動態(tài)補償原理19-22
• 2.3.2 泵控伺服加載系統(tǒng)的優(yōu)勢22-23
• 2.4 泵控伺服加載系統(tǒng)的參數(shù)計算23-28
• 2.4.1 元件基本參數(shù)確定23-26
• 2.4.2 系統(tǒng)受力情況分析26-28
• 2.5 液壓泵泄漏流量估計28-30
• 2.6 系統(tǒng)壓力損失30-32
• 2.7 泵控參數(shù)分析32-35
• 2.7.1 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)方式分析32-34
• 2.7.2 控制加載過程中的數(shù)學(xué)關(guān)系34-35
• 2.8 本章小結(jié)35-36
• 第3章 加載系統(tǒng)數(shù)學(xué)建模和仿真分析36-51
• 3.1 引言36
• 3.2 系統(tǒng)基本方程36-45
• 3.2.1 液壓機械系統(tǒng)的數(shù)學(xué)方程36-42
• 3.2.2 伺服電機和傳感器的數(shù)學(xué)模型42-45
• 3.3 系統(tǒng)的傳遞函數(shù)45-48
• 3.4 系統(tǒng)的動態(tài)特性分析48-50
• 3.5 本章小結(jié)50-51
• 第4章 泵控伺服加載系統(tǒng)搭建51-62
• 4.1 引言51-52
• 4.2 主要元件及參數(shù)性能介紹52-58
• 4.2.1 力傳感器及力源采集系統(tǒng)53-54
• 4.2.2 油壓傳感器54
• 4.2.3 齒輪泵54-55
• 4.2.4 液壓缸55-56
• 4.2.5 控制器56-57
• 4.2.6 交流伺服電機和驅(qū)動器57-58
• 4.3 實驗系統(tǒng)的組成與調(diào)試58
• 4.4 軟件部分58-61
• 4.4.1 信號采集系統(tǒng)58-59
• 4.4.2 加載控制系統(tǒng)59-61
• 4.5 本章小結(jié)61-62
• 第5章 泵控伺服加載實驗及數(shù)據(jù)分析62-81
• 5.1 引言62
• 5.2 加載控制算法的選擇62-66
• 5.3 保壓性實驗及其影響分析66-69
• 5.3.1 保壓性實驗內(nèi)容66-68
• 5.3.2 保壓性測試的數(shù)據(jù)分析68-69
• 5.4 實驗系統(tǒng)參數(shù)分析69-72
• 5.4.1 系統(tǒng)壓力與轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系69-70
• 5.4.2 加載力值與轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系70-72
• 5.5 特定力值的選擇性加載72-77
• 5.5.1 干擾分析及參數(shù)調(diào)節(jié)72-75
• 5.5.2 特定力值加載的數(shù)據(jù)分析75-77
• 5.6 任意目標(biāo)力值的加載研究77-79
• 5.7 加載分辨率的確定79-80
• 5.8 實驗結(jié)果工程意義分析80
• 5.9 本章小結(jié)80-81
• 結(jié)論81-83
• 參考文獻(xiàn)83-86
• 附錄86-90
• 攻讀碩士期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果90-91
• 致謝91

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