水下压力模拟装置电液伺服系统研究

发布时间：2020-08-01 07:36

【摘要】： 电液伺服系统具有响应速度快、控制精度高、刚度大、控制方式灵活等优点,在环境模拟试验领域的应用十分广泛。本课题研究的水下压力模拟装置电液伺服系统用来模拟水下压力环境,可以在实验室环境中提供变化的水下压力环境测试被试验件的耐水压性能,是电液伺服系统在海洋模拟仿真领域的一个新应用。 该系统和一般的电液伺服系统的设计相比,有其显著的特色和难度。主要体现在:水下压力模拟装置有高压小容积和低压大容积两种工况。当系统工作容积为18m3时,最高压力达到20MPa;当系统工作容积为81m3时,最高压力达到5MPa;压力梯度要求0.05MPa/s。 论文主要内容如下: 1)按照水下压力模拟装置实际功能需求设计了水下压力模拟装置电液伺服系统,完成了关键元件的设计和选型。 2)根据设计系统参数,求出了系统中每个环节近似模型,进而得出整个系统数学模型。运用MATLAB/Simulink对该系统数学模型进行仿真,分析了系统稳定性,响应特性和误差,并对系统进行了校正。 3)采用AMESim搭建系统模型,根据实际工况对系统进行仿真。验证了控制策略可行性和系统设计合理性。
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TH137
【图文】：

图 1.1 2000 米深海环境模拟装置验目的，水下压力模拟装置在功能和结构上都有不同第五研究中心设计的水下压力模拟装置可以测试鱼雷器的声学、壳体振动和强度等特征[5]。BHRGroup 公司设验舱（内部有效空间Φ300mm×1100mm），试验舱底部 10MPa 下，转盘转速可为 1-10 转/分钟[6]。中国科学模拟装置用来完成应变片放水绝缘电阻等相关量的有究的水下压力模拟装置要求实现不同海水深度压力环传统水下压力模拟装置的发展。控制技术的研究现状制系统概述利机械及液压传动虽然已有很长的历史，但液压控制年的事，随着电液伺服阀的诞生，使液压伺服技术进域也得到广泛的扩展。早期的液压伺服控制为机械液

61-下舱 2-隔板 3-上舱图 2.1 高压容器结构图电液伺服系统用于对高压容器内的不同海水深度，其需要根据试验件术指标及功能要求如下：最大工作压力≤20MPa；上下舱同调；置电液伺服系统主动控制压力变化压力模拟装置连续工作时间不小于好，与给定值误差小于 1%。

图 2.3 总体结构示意图水下压力模拟装置电液伺服系统的主要元器件包括电液伺服阀、溢流阀、过滤器、液压泵、液压油箱、蓄能器、膜片控制腔、工业控制计算机、数据采集卡和高精度水压传感器等，其结构示意图如图 2.4 所示。控制部分（工业控制计算机，伺服阀控制器，控制软件，各种通讯接口单位以及压力传感器）液压部分（电机，液压泵，蓄能器，油箱，过滤器，冷却器，单向阀，安全阀，伺服阀等元器件）电气部分（PLC，继电器，空气开关，软启动器，指示灯，操作按钮等元件）油水隔离部分（橡胶囊，压力容器，进水阀，排气阀，排水阀和排水泵等）

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本文编号：2777165