被动式电液力伺服系统的同步结构解耦控制研究

发布时间：2017-11-16 08:30

  本文关键词：被动式电液力伺服系统的同步结构解耦控制研究

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【摘要】：被动式电液力伺服系统即电液负载模拟器,亦被称作电液负载仿真转台。它的出现克服了全实物现场试验的缺陷,用于在实验室条件下半实物地模拟承载系统所受载荷,对承载系统进行载荷性能测试以保证产品性能,具有良好的可控性及低破坏性,且可以进行多次试验,方便记录多组试验数据进行对比分析。被动式电液力伺服系统由两部分构成:加载模块与被加载模块(承载模块)。加载模块与承载模块通过刚性轴相连,加载模块跟踪指令力矩信号,承载模块跟踪角位移指令信号,并通过各自传感器实现闭环反馈。该系统中存在固有的强多余力干扰,降低了系统的频响与精度,随着对负载模拟器的性能要求向高精度、高频响方向发展,怎么消除多余力干扰、提升负载模拟器性能成为国内外众学者研究的重点问题。本文突破传统的从干扰补偿角度消除多余力的方法,将系统多余力视为加载模块与被加载模块之间的力/位耦合,从如何解除耦合出发,提出了一种基于复式伺服马达的同步结构解耦方法。将被动式电液力伺服系统看作是单输入双输出的伺服系统,建立了加载模块、被加载模块及整个系统的数学模型,分析了系统的力/位耦合机理;根据系统性能要求,设计了复式伺服马达的结构并进行优化;复式伺服马达采用复式结构,由两个马达嵌套构成,密封条件恶劣,基于有限元分析软件对复式伺服马达密封性能所进行的分析,选取了合适的密封件对马达进行密封;使用仿真软件搭建了被动式电液力伺服系统的模型,对其控制性能进行了分析,并完成复式伺服马达作为加载装置的被动式电液力伺服系统模型的搭建与控制性能分析,通过两者对比,证实了采用复式伺服马达进行同步结构解耦方法的有效性;搭建实验平台,对新方法有效性进行实验研究,解耦程度取决于复式伺服马达中同步马达与被加载马达的同步控制精度,因此借助实验平台对双马达同步状态下多余力矩进行了实验研究,实验结果为采用复式伺服马达作为加载装置的同步结构解耦控制方法中的同步控制提供了实验支撑。
【学位授予单位】：河南科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH137

【参考文献】

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本文编号：1191771