500m口徑球面射電望遠鏡（Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope,簡稱FAST）是我國九大科技基礎(chǔ)設(shè)施之一。其全新的設(shè)計思路和天然的地理優(yōu)勢使其具有目前世界上最強大的觀測能力。電液促動器作為控制FAST主動反射面索網(wǎng)節(jié)點位置和速度的驅(qū)動裝置,其工作性能影響主動反射面系統(tǒng)觀測精度。本文針對原FAST主動反射面系統(tǒng)中電液促動器的可靠性和穩(wěn)定性問題,研制了一種應(yīng)用于FAST主動反射面調(diào)節(jié)系統(tǒng)的新型電液促動器,并對新型電液促動器的工況、動態(tài)性能及控制策略進行了設(shè)計、分析和仿真,結(jié)果表明新型促動器滿足主動反射面索網(wǎng)節(jié)點位置和速度控制要求。首先,本文為避免原系統(tǒng)中的缺點,設(shè)計了伺服電機直驅(qū)閉式泵控新型電液系統(tǒng),對相關(guān)系統(tǒng)元件進行了計算、選型以及仿真模型的建立。其次,基于電液促動器中非對稱缸的非線性特征,建立了FAST新型電液促動器系統(tǒng)的伺服電機、液壓缸等關(guān)鍵元件的精確的數(shù)學(xué)和仿真模型,并對永磁同步伺服電機和關(guān)鍵液壓元件的仿真模型進行驗證。另外,本文分析了泵控非對稱缸的負載穩(wěn)定性,得出系統(tǒng)的非穩(wěn)定工作負載區(qū)域,提出使用平衡閥提高系... 

【文章來源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究意義
    1.2 FAST促動器研究現(xiàn)狀
    1.3 電液系統(tǒng)研究概況和閉式泵控非對稱缸系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
        1.3.1 電液系統(tǒng)研究概況
        1.3.2 閉式泵控非對稱缸系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
    1.4 課題來源及研究基礎(chǔ)
        1.4.1 課題來源
        1.4.2 研究基礎(chǔ)
    1.5 論文主要研究內(nèi)容
第2章 FAST新型液壓促動器總體設(shè)計方案
    2.1 FAST工程促動器設(shè)計要求和技術(shù)指標
        2.1.1 FAST電液促動器設(shè)計要求
        2.1.2 FAST工程促動器工作模式和條件
    2.2 FAST工程促動器工作原理
        2.2.1 技術(shù)方案
        2.2.2 系統(tǒng)原理圖
        2.2.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計方案
    2.3 FAST工程促動器關(guān)鍵零部件計算
        2.3.1 液壓缸主要參數(shù)確定
        2.3.2 液壓泵計算與選型
        2.3.3 伺服電機選型與功率匹配
    2.4 FAST工程新型促動器閉環(huán)控制系統(tǒng)
    2.5 本章小結(jié)
第3章 永磁同步伺服電機數(shù)學(xué)模型
    3.1 FAST工程促動器伺服電機數(shù)學(xué)模型
        3.1.1 結(jié)構(gòu)與工作原理
        3.1.2 交流永磁同步電機數(shù)學(xué)模型
    3.2 交流永磁同步電機控制方式
        3.2.1 交流永磁同步電機控制方式發(fā)展
        3.2.2 永磁同步電機的矢量控制
    3.3 交流永磁同步電機完全解耦控制
    3.4 本章小節(jié)
第4章 FAST電液系統(tǒng)穩(wěn)定性分析和數(shù)學(xué)模型
    4.1 FAST液壓促動器系統(tǒng)方案分析
        4.1.1 FAST促動器系統(tǒng)工況分析
        4.1.2 FAST促動器系統(tǒng)不穩(wěn)定區(qū)域分析
        4.1.3 摩擦力及沿程阻力等因素對不穩(wěn)定區(qū)域的影響
        4.1.4 新型促動器回路穩(wěn)定性分析
    4.2 FAST液壓促動器系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型
        4.2.1 泵控非對稱缸數(shù)學(xué)建模分析
        4.2.2 FAST促動器系統(tǒng)假設(shè)
        4.2.3 FAST促動器系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型
    4.3 FAST液壓促動器系統(tǒng)控制策略
        4.3.1 魯棒控制和自適應(yīng)控制簡介
        4.3.2 電液伺服系統(tǒng)控制器設(shè)計
        4.3.3 自適應(yīng)律設(shè)計
        4.3.4 穩(wěn)定性證明
    4.4 本章小節(jié)
第5章 FAST促動器系統(tǒng)多學(xué)科模型仿真研究
    5.1 交流永磁同步電機Simulink仿真研究
    5.2 液壓系統(tǒng)關(guān)鍵元件仿真
        5.2.1 平衡閥模型構(gòu)建與仿真
        5.2.2 柱塞泵AMESim建模與仿真
    5.3 基于Simulink與 AMESim的電液伺服系統(tǒng)聯(lián)合仿真
    5.4 本章小節(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間承擔的科研任務(wù)與主要成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]FAST液壓促動器液壓集成管路系統(tǒng)可靠性增長研究[D]. 茹強.燕山大學(xué) 2019
[2]FAST液壓促動器可靠性增長試驗方法研究[D]. 張瑞鑫.燕山大學(xué) 2018
[3]基于DSDCO的電動靜液作動器協(xié)同優(yōu)化設(shè)計[D]. 潘昊.大連理工大學(xué) 2017
[4]平衡閥動態(tài)特性與平衡回路的匹配研究[D]. 盧紹偉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[5]面向FAST工程主動反射面系統(tǒng)的液壓促動器研制及性能分析[D]. 楫駿.天津大學(xué) 2016
[6]基于迭代學(xué)習(xí)理論的FAST整網(wǎng)控制策略的研究[D]. 王志遠.東北大學(xué) 2015
[7]FAST工程主動反射面液壓促動器的研究[D]. 王天田.燕山大學(xué) 2015
[8]永磁同步電動機動態(tài)解耦控制技術(shù)研究[D]. 付博.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010



本文編號：3470220