变速变量泵动态性能研究与应用

发布时间：2017-04-03 13:12

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【摘要】：随着技术的日新月异，各学科之间的融合也越来越多。在常规的纯液压系统中计算机技术，微电子技术和传感器技术等技术应用越发频繁。这些技术的高抗干扰性、高稳定性、高节能性和高精度性，让传统液压系统得到高速的发展。 本文提出对变速变量泵系统的动态性能研究。在系统中以计算机、运动控制板卡、伺服系统和传感器搭建的高精度转速调节控制系统，研究定量泵及整个系统的动态性能。通过控制电机信号的频率改变泵的转速，改变定量泵的输出流量，，以满足工程项目中不同负载变化的需求，实现实时调节泵输出流量的效果。 本文研究了变速变量泵系统方案的工作原理与设计准则，对该系统分别进行理论分析、实验研究、应用实例介绍，论证了该方案的稳定性、可行性、节能性。 该论文具体内容如下： 第一章，基于该领域国内外研究成果及发展现状，对现有液压泵的供油方式进行对比研究，提出本论文变速变量泵系统方案及其重要的研究意义； 第二章，提出本论文的总体方案及实验平台的精度，为下面的理论分析与实验研究提供理论基础； 第三章，应用电液相似原理建立变速变量泵系统数学模型，并用Simulink软件对所建模型进行仿真分析，从理论层面论证本论文总体方案的可行性及稳定性； 第四章，根据前几章的理论分析，设计并搭接本章的液压实验平台，包括电气系统和液压系统两个方面，并详细介绍了本方案调速系统软件设计； 第五章，应用第四章搭建的液压实验平台，设计实验内容，包括转速斜坡输入及正弦输入下系统液压泵出口的压力及流量脉动情况。通过理论曲线与实验所获数据曲线的对比分析，验证该方案在一定范围内是可行的； 第六章，以该系统在压剪机上的应用为例，从技术原理、液压系统及动态性能等方面详细论述该方案的应用特点，其中节能效果最为显著； 第七章，针对本论文研究的内容及结论进行总结和展望。
【关键词】：变速变量泵 伺服系统 数学模型 液压实验平台 直驱式容积控制
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH137.51
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-12
• 第1章 绪论12-20
• 1.1 研究的背景及意义12-16
• 1.1.1 液压传动技术12-13
• 1.1.2 液压泵供油方式的研究13-16
• 1.1.3 课题的提出16
• 1.2 国内外发展及研究状况16-18
• 1.3 本课题内容和任务18
• 1.4 本课题的创新点18-20
• 第2章 变速变量泵系统总体方案设计20-26
• 2.1 电液系统的组成20-21
• 2.2 变速变量泵系统总体方案21-22
• 2.3 变速变量泵系统的工作原理22-23
• 2.4 变速变量泵系统试验平台精度控制23-25
• 2.4.1 试验测量准确度等级23-24
• 2.4.2 试验测量误差24-25
• 2.5 小结25-26
• 第3章 变速变量泵系统建模与分析26-38
• 3.1 电液相似原理简介26-28
• 3.1.1 液阻26-27
• 3.1.2 液感27
• 3.1.3 液容27-28
• 3.2 变速变量泵系统的数学模型28-35
• 3.2.1 电机模型29
• 3.2.2 液压泵建模29-32
• 3.2.3 管路建模32-33
• 3.2.4 滤油器建模33-34
• 3.2.5 节流阀建模34-35
• 3.3 变速变量泵系统动态分析35-36
• 3.4 本章小结36-38
• 第4章 变速变量泵试验台的设计38-58
• 4.1 实验设计原理38-39
• 4.2 液压回路设计39-44
• 4.2.1 液压泵39-40
• 4.2.2 节流阀40-41
• 4.2.3 电接点压力表41-42
• 4.2.4 滤油器42-43
• 4.2.5 油箱43-44
• 4.3 电气回路的设计44-50
• 4.3.1 电机的选择44-46
• 4.3.2 驱动器的选择46-48
• 4.3.3 运动控制板卡48-49
• 4.3.4 工业计算机49
• 4.3.5 电气系统原理图49-50
• 4.4 系统软件设计50-56
• 4.4.1 正弦曲线的设计50-53
• 4.4.2 加速运动53-54
• 4.4.3 减速运动54-55
• 4.4.4 界面的设计55-56
• 4.5 本章小结56-58
• 第5章 变速变量泵实验研究58-68
• 5.1 实验说明58
• 5.2 实验步骤58-59
• 5.3 斜坡实验59-63
• 5.3.1 试验工况一负载 5MPa 实验59-60
• 5.3.2 试验工况二负载 10MPa 实验60-61
• 5.3.3 试验工况三负载 15MPa 实验61-62
• 5.3.4 负载变化对压力—时间曲线的影响62
• 5.3.5 斜坡实验小结62-63
• 5.4 正弦波实验63-67
• 5.4.1 试验工况一负载 5MPa 实验63-64
• 5.4.2 试验工况二负载 10MPa 实验64-65
• 5.4.3 试验工况三负载 15MPa 实验65-66
• 5.4.4 试验工况四负载 20MPa 实验66-67
• 5.4.5 正弦波实验小结67
• 5.5 本章小结67-68
• 第6章 变速变量泵系统在压剪试验机上的应用68-82
• 6.1 技术原理68-73
• 6.1.1 力与位移69-70
• 6.1.2 速度与流量70-71
• 6.1.3 功率71
• 6.1.4 负载对油缸做功的回收利用71-73
• 6.2 50MN 压剪试验机液压系统73-76
• 6.2.1 液压系统原理73-75
• 6.2.2 液压系统参数计算75-76
• 6.3 伺服电机—液压泵系统动态性能分析76-80
• 6.3.1 流量供需关系77
• 6.3.2 动力学方程式77-78
• 6.3.3 功率计算78
• 6.3.4 选择电机78-79
• 6.3.5 结论79-80
• 6.4 实现 0.5Hz 工作频率的可能性80-81
• 6.5 本章小结81-82
• 第7章 总结与展望82-84
• 7.1 总结82
• 7.2 展望82-84
• 参考文献84-88
• 作者简介88-90
• 致谢90

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 于显利;刘顺安;;主动悬架耗散控制系统仿真与分析[J];北京工业大学学报;2012年01期

2 唐永坚;;伺服电机如何节能[J];塑料制造;2008年07期

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5 祝海林,陈权,邹e

本文编号：284371