双喷嘴挡板伺服阀控液压缸系统设计与试验台研制

发布时间：2017-05-13 20:01

  本文关键词：双喷嘴挡板伺服阀控液压缸系统设计与试验台研制，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：电液伺服系统具有输出功率大、控制精度高等优点和具有良好的控制效果、一定的鲁棒性,而伺服阀控液压缸系统作为电液伺服系统的一部分,应用非常广泛。液压元件和电信号处理设备构成伺服阀控液压缸系统,但是元件本身的非线性和元件之间的动态性能相互影响会制约其系统的控制效果。由于伺服阀和液压缸是伺服阀控液压缸系统的主要组成,研究伺服阀及系统的建模与仿真,进一步精确化其仿真模型对伺服阀控制液压缸系统的控制性能的提高有十分重要的意义。为有效地完成对伺服阀控制液压缸系统进行设计,有必要优化系统的模型以及研制出能够展示出高控制性能的试验装置。基于如此,本课题对伺服阀进行全面建模,通过与以往的数学模型进行对比分析,提高伺服阀数学模型的精准性并设计了对应的伺服阀和试验装置。第一章,概述双喷嘴挡板伺服阀的工作原理；分别从伺服阀的理论、工艺设计、控制器设计方面介绍了国内外的双喷嘴挡板伺服阀的研究现状；调研了电液伺服系统存在的问题,并指出该试验装置的研制意义,阐述本课题的主要研究内容。第二章,根据设计目标,分别对双喷嘴挡板伺服阀的力矩马达、衔铁挡板组件、滑阀三个部分进行模型建立与对比,并基于此模型进行设计,最终绘制出伺服阀的三维模型。第三章,通过参数分析法及AMEsim的建模仿真对力矩马达、整体伺服阀、位置系统和变幅系统进行分析,以确保弹簧管刚度数值能够满足设计要求,为后续对应的试验装置设计奠定基础。第四章,为了验证已设计的双喷嘴挡板伺服阀的性能,提出试验台研制的设计要求和任务,最终完成了该系统结构设计、液压系统设计以及三维模型的整体布局。第五章,以实现该试验台的供电和控制功能为目的,分别对其电气系统的强电、弱电系统和基于DSPACE的硬件、软件控制系统进行了设计与分析,并最终设计了基于Simulink的控制器。第六章,对本课题的研究内容进行总结以及对未来工作进行了展望。
【关键词】：双喷嘴挡板伺服阀 伺服阀控缸系统 变幅摆动 DSPACE
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH137.51
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 绪论11-21
• 1.1 双喷嘴挡板伺服阀的工作原理11-14
• 1.2 双喷嘴挡板伺服阀的研究现状14-17
• 1.2.1 双喷嘴挡板伺服阀的理论方面14-15
• 1.2.2 双喷嘴挡板伺服阀的工艺设计方面15-16
• 1.2.3 双喷嘴挡板伺服阀的控制器设计方面16
• 1.2.4 双喷嘴挡板伺服阀的其他方面16-17
• 1.3 阀控液压缸试验装置的工作原理17-18
• 1.4 阀控液压缸试验装置的研制意义18-19
• 1.5 论文主要研究内容19-21
• 第2章 双喷嘴挡板伺服阀的设计21-40
• 2.1 双喷嘴挡板伺服阀的设计任务21-22
• 2.2 力矩马达的设计22-30
• 2.2.1 力矩马达的磁路分析与对比22-26
• 2.2.2 力矩马达的参数设计与分析26-29
• 2.2.3 力矩马达三维模型的建立29-30
• 2.3 衔铁挡板组件的设计30-34
• 2.3.1 衔铁挡板组件的动力学分析与对比30-32
• 2.3.2 衔铁挡板组件的参数设计与分析32-34
• 2.3.3 衔铁挡板组件三维模型的建立34
• 2.4 双喷嘴挡板伺服阀的整体设计34-39
• 2.4.1 双喷嘴挡板伺服阀整体模型的建立34-36
• 2.4.2 双喷嘴挡板伺服阀的参数获取与仿真分析36-38
• 2.4.3 双喷嘴挡板伺服阀三维模型的建立38-39
• 2.5 本章小结39-40
• 第3章 双喷嘴挡板伺服阀控液压缸系统的参数分析40-48
• 3.1 双喷嘴挡板伺服阀控液压缸系统的原理40-41
• 3.2 双喷嘴挡板伺服阀控液压缸系统模型的建立41-42
• 3.3 弹簧管刚度对伺服阀的影响分析42-44
• 3.3.1 弹簧管刚度对力矩马达稳定性的分析42-43
• 3.3.2 弹簧管刚度对伺服阀阀芯位移的分析43-44
• 3.4 弹簧管刚度对两种伺服系统影响分析44-47
• 3.4.1 弹簧管刚度对位置伺服系统的影响分析44-45
• 3.4.2 弹簧管刚度对变幅伺服系统的影响分析45-47
• 3.5 本章小节47-48
• 第4章 伺服阀控缸试验装置的设计48-64
• 4.1 试验装置的设计任务48-50
• 4.2 液压系统的原理设计及选型50-52
• 4.3 位置系统的设计52-54
• 4.4 变幅系统的设计54-60
• 4.4.1 变幅系统的结构设计54-55
• 4.4.2 变幅系统的液压缸摩擦力测量55-59
• 4.4.3 变幅系统的摆臂铰点优化59-60
• 4.5 试验装置的整体布局60-63
• 4.5.1 机架的简要介绍61-62
• 4.5.2 液压系统简要介绍62-63
• 4.5.3 整体空间布局63
• 4.6 本章小结63-64
• 第5章 伺服阀控缸试验装置的电控系统设计64-73
• 5.1 设计任务及总体方案设计64-66
• 5.1.1 电控系统的设计任务64
• 5.1.2 电气系统总体方案64-65
• 5.1.3 控制系统总体方案65-66
• 5.2 电气系统设计66-67
• 5.3 DSPACE控制系统设计67-71
• 5.3.1 DSPACE控制系统硬件设计67-69
• 5.3.2 DSPACE控制系统软件设计69-71
• 5.4 基于DSPACE平台的控制器设计71-72
• 5.5 本章小结72-73
• 第6章 总结与展望73-75
• 6.1 论文总结73-74
• 6.2 工作展望74-75
• 作者简历及在学期间所取得的科研成果及奖励75-76
• 参考文献76-80

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前8条

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本文编号：363458