液压加载的伺服电动缸综合性能测试系统研究

发布时间：2021-04-27 00:02

　　随着科技的发展,军事装备的更新也是日新月异。某大型设备要求具备良好的调平与起竖功能,该调平与起竖装置的主要执行机构是伺服电动缸,只有保证伺服电动缸良好性能的基础上才能使得设备稳定工作。因此本文在了解调平起竖装置实际工作条件及性能的基础上,设计了一套基于液压加载的伺服电动缸综合性能测试系统,对调平、起竖电动缸进行综合性能测试,并着重对模拟真实环境加载的液压加载系统进行仿真分析和试验研究,测试结果准确可靠。论文主要研究内容如下:（1）根据伺服电动缸综合性能测试系统要求,详细介绍了系统整体方案设计。系统选择“工控机+运动控制卡+PLC”的控制方式,工控机通过PCI方式连接运动控制卡,通过运动控制卡控制伺服电动缸运行,以PLC作为下位机辅助控制器,PLC通过OPC方式与上位机连接通讯,利用液压加载的方式为电动缸提供模拟载荷,能够自动测试伺服电动缸的性能参数并进行相关的数据处理。（2）根据测试系统总体方案分别对系统进行详细的硬件设计和软件设计,硬件设计主要包括测试系统硬件选型与设计、硬件电路设计、液压系统设计及其主要元件选型与计算。软件设计分上下位机两部分,上位机采用模块化设计方法,主要包括参数... 

【文章来源】：中国计量大学浙江省

【文章页数】：93 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
1.绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 伺服电动缸的研究现状
    1.3 模拟负载系统
    1.4 论文研究的目的及主要内容
    1.5 本章小结
2 伺服电动缸综合性能测试系统的设计与实现
    2.1 系统设计的基本原则
    2.2 系统的功能需求
    2.3 系统的总体方案设计
        2.3.1 测试系统硬件总体设计
        2.3.2 测试系统软件总体设计
        2.3.3 液压系统总体设计
        2.3.4 机械结构总体设计
    2.4 本章小结
3 测试系统硬件设计与实现
    3.1 系统硬件设计
        3.1.1 电源电路设计
        3.1.2 输入输出电气电路设计
    3.2 数据采集系统
        3.2.1 可编程控制器（PLC）
        3.2.2 压力传感器
        3.2.3 位移传感器
    3.3 运动控制系统
        3.3.1 运动控制器
        3.3.2 伺服电机及伺服驱动器
    3.4 液压加载系统
        3.4.1 系统工作压力与供油源的选择
        3.4.2 动力机构的选型与计算
        3.4.3 液压缸的设计与选型
        3.4.4 电液伺服阀的选取
        3.4.5 辅助元件的设计计算
        3.4.6 液压加载系统各元器件选型汇总
    3.5 本章小结
4 测试系统软件部分设计
    4.1 系统软件功能需求分析
    4.2 主程序模块设计
    4.3 上位机软件功能模块设计
        4.3.1 主程序界面设计
        4.3.2 参数配置模块
        4.3.3 通讯模块
        4.3.4 运动控制模块
        4.3.5 数据管理模块
        4.3.6 实时监控及报警模块
    4.4 系统下位机软件设计
    4.5 本章小结
5 液压加载系统的建模与仿真分析
    5.1 液压加载系统的建模
        5.1.1 电液伺服阀传递函数
        5.1.2 阀的流量连续方程
        5.1.3 液压缸的流量连续方程
        5.1.4 液压缸的负载力方程
    5.2 液压加载系统的建模
        5.2.1 常规PID控制策略分析
        5.2.2 模糊PID控制策略分析
        5.2.3 常规PID及模糊PID控制器的仿真实现
    5.3 本章小结
6 试验研究与分析
    6.1 伺服电动缸行程和速度测试试验
    6.2 伺服电动缸精度测试试验
    6.3 液压系统加载试验
        6.3.1 推力测试
        6.3.2 拉力测试
        6.3.3 正弦力测试
    6.4 伺服电动缸动态加载试验
    6.5 本章小结
7 总结与展望
    7.1 全文总结
    7.2 展望
参考文献
附录
    1 伺服电动缸测试试验台机械结构图
    2 硬件电路图
    3 压力站实物图
作者简介



本文编号：3162372