作动筒性能测试装置——气动比例位置控制系统的研究

发布时间：2021-07-14 14:54

　　气动系统具有结构简单、性价比高、工作可靠、无污染等优点,被广泛的应用于工业自动化领域。但由于气动定位技术发展缓慢,气动位置控制系统在工业领域的推广与应用受到了一定程度的限制。传统的点位控制气动系统只能在两个机械调定位置实现定位,并且其运动只能靠单向节流阀单一调定,控制精度和工作性能难以达到理想的效果。气动比例技术突破了传统的气动定位方法,使气动位置控制从逻辑控制领域扩展到比例／伺服控制领域。以比例控制阀为核心组成的气动比例控制系统,能够非常方便地实现气缸压力、流量连续变化的高精度控制,多点的无级调速以及任意点的精确定位。但由于气动比例位置控制系统固有的一些缺点,如阀的非线性、气体的可压缩性以及气缸摩擦力特性等等,它本质上是一个非线性系统,这就在很大程度上增加了系统的控制难度,常规控制系统的性能和精度很难满足自动化设备柔性生产的要求。作动筒性能测试装置中空气负载模拟机构若采用传统的点位控制气动系统,会导致初始容腔的调整过程过于繁琐,而且定位精度也会受到影响。本课题采用以比例方向阀为核心组成的气动比例位置控制系统,获得了良好的定位精度,实现了测试装置中空气负载模拟机构初始容腔的快速精确调整... 

【文章来源】：兰州理工大学甘肃省

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

作动筒性能测试装置实物图

须具有较高的加载响应速度，为此作动筒性能测试装置将气缸输出力直接加载到作动筒上，气缸活塞杆另一端与转动惯量模拟机构直接联动，实现了空气模拟负载和转动惯量模拟负载的快速响应。作动筒性能测试装置的结构原理图如图2.2所示。

图2.2作动筒性能测试装置结构原理图1气缸2位移传感器3作动筒4压力传感器5比例方向阀6转动惯量模拟机构空气负载模拟机构是作动筒性能测试装置的关键部分，其实物图如图2.3所示。根据作动筒性能测试的要求，实验前须根据作动筒的型号精确地调整出空气负载模拟机构中气缸初始容腔的大小，因此空气负载模拟机构的定位精度是实验顺利进行的前提。放放大器器 器放大器器 数数据采集卡 卡 PPPCLses!ZPGGG图2.3空气负载模拟机构实物图本课题选用以比例方向阀为核心组成的气动比例位置控制系统，以实现空气负载模拟机构初始容腔快速精确的调整。以比例控制阀为核心组成的气动比例控制系统，能够非常方便地实现气缸压力、流量连续变化的高精度控制，多点的无级调速以及任意点的精确定位，能够满足自动化设备柔性生产的要求。典型的气动比例位置控制系统主要由比例阀、气缸、位移传感器和A/D、D/A转换装置等组成[30l，系统原理框图如图2.4所示。

【参考文献】：
期刊论文
[1]自适应模糊PID控制器的设计和仿真[J]. 殷云华,樊水康,陈闽鄂.  火力与指挥控制. 2008(07)
[2]比例方向流量阀气动位置力伺服控制系统实验研究[J]. 卢晋,周玉丰.  液压与气动. 2006(03)
[3]气动比例阀的死区补偿与仿真[J]. 孔祥臻,刘延俊,王勇,赵秀华.  山东大学学报(工学版). 2006(01)
[4]气压位置控制系统研究现状及展望[J]. 王祖温,杨庆俊.  机械工程学报. 2003(12)
[5]气动比例位置系统的建模与仿真研究[J]. 刘延俊,李兆文,陈正洪.  机床与液压. 2002(04)
[6]3自由度气动比例/伺服机械手连续轨迹控制的研究[J]. 陶国良,王宣银,路甬祥.  机械工程学报. 2001(03)
[7]气动比例/伺服位置控制系统的摩擦力特性研究[J]. 陶国良,王宣银,杨华勇.  液压气动与密封. 2001(02)
[8]气动比例/伺服控制技术及应用[J]. 韩建海,张河新.  机床与液压. 2001(01)
[9]气动新技术讲座　气动伺服定位控制系统[J]. 陆鑫盛.  液压气动与密封. 1999(05)
[10]气动伺服定位技术及其应用[J]. 周洪.  液压与气动. 1999(01)

博士论文
[1]气动比例系统的动态特性与控制研究[D]. 孔祥臻.山东大学 2007

硕士论文
[1]直线气缸的位置控制研究[D]. 郭世军.兰州理工大学 2007
[2]气缸定位系统的控制策略和应用[D]. 宋小冬.上海交通大学 2007
[3]基于比例方向阀的气动位置控制系统控制策略的研究[D]. 查宏民.天津大学 2005



本文编号：3284359