液压缸精密驱动单元实验研究

发布时间：2017-05-22 14:28

  本文关键词：液压缸精密驱动单元实验研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着科学技术的进步,计算机技术、传感器技术及自动控制技术迅猛发展,电机驱动方式在机械执行装置的位置精度控制方面取得了明显优势。但受导磁材料的磁饱和性能影响,电机精密驱动的功率输出能力相对有限。液压驱动方式素有大力士之称,在功率输出方面具有独特优势,因此,采用液压驱动方式实现执行装置的精密位置控制成为了研究热点。目前高精度液压驱动方式的实现技术主要有伺服控制方式和直接数字式控制方式两种,伺服控制的系统造价昂贵,对介质要求苛刻、故障率较高;直接数字式控制的位置精度虽然较高,但受机械结构及步进电机功率的限制,不能满足高压、大缸径的液压系统使用需求。本文针对液压缸精密控制存在的问题,提出了容积介入式控制的概念,研究制作出一种“液压缸精密驱动单元”,并就工程实际所需的“超长时限平稳卸压”、“步进式微小行程控制”及“行程精度控制”性能进行了实验验证。“驱动单元”以PLC为控制器,利用位移、压力传感器进行信号反馈,实现对步进电机驱动的辅助油缸的闭环控制。文中从理论上阐述了“液压缸精密驱动单元”能够达到较高控制精度的原理依据,构建了容积介入式控制的理念、介绍了“液压缸精密驱动单元”结构原理、叙述了实验验证的过程及控制方法,并对实验结果进行了分析。研究结果表明“液压缸精密驱动单元”作为独立的液压功能模块,可实现对液压缸的速度、压力、位置的精密控制,适用于多种规格液压设备的精密驱动,与采用液压伺服阀的系统相比具有成本低、刚度大、环境适应性强、能量利用合理、控制精度高等优点。
【关键词】：液压驱动 精密控制 位置精度 实验验证
【学位授予单位】：天津理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH137.51
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 绪论9-17
• 1.1 论文研究的背景9-11
• 1.2 论文在国内外的研究现状11-14
• 1.2.1 液压缸伺服控制技术的发展历史及现状11-12
• 1.2.2 数字化液压缸国内外的发展历史及现状12-14
• 1.3 论文研究的意义及内容14-17
• 1.3.1 论文的研究背景14-15
• 1.3.2 论文的研究内容15-16
• 1.3.3 本论文的创新之处16-17
• 第二章 液压缸精密驱动单元总体设计方案17-24
• 2.1 容积介入式控制的基本原理17
• 2.2 精密驱动单元的结构设计及工作原理17-19
• 2.3 精密驱动单元部分硬件参数设计及强度校核19-20
• 2.3.1 螺旋传动部分丝杠强度校核19
• 2.3.2 螺母丝杠自锁性验算19-20
• 2.4 驱动装置的分析与选择20-21
• 2.5 驱动单元控制功能的实现21-23
• 2.5.1 系统对控制功能的需求21-22
• 2.5.2 控制器的确定与编程语言的选择22-23
• 2.6 本章小结23-24
• 第三章 实验设备的基本构成及工作原理24-30
• 3.1 实验设备的基本构成24-25
• 3.2 可重构油路的特点及实验油路的建立25-28
• 3.2.1 可重构油路的特点25-26
• 3.2.2 实验油路的建立26-28
• 3.3 液压实验台的结构设计及工作原理28-29
• 3.4 本章小结29-30
• 第四章 实验控制系统的设计30-42
• 4.1 引言30
• 4.2 模糊控制的基本原理30-31
• 4.3 控制系统电路图的连接31-32
• 4.4 实验项目控制的基本原理及程序的编译32-41
• 4.4.1 连续平稳降压实验32-36
• 4.4.2 步进式小位移实验36-39
• 4.4.3 行程(位置)精度控制实验39-41
• 4.5 本章小结41-42
• 第五章 实验过程及结果分析42-51
• 5.1 连续平稳降压实验实验过程42-44
• 5.2 步进式小位移控制实验实验过程44-45
• 5.3 行程(位置)精度实验实验过程45-50
• 5.4 本章小结50-51
• 第六章 结论与展望51-52
• 6.1 结论51
• 6.2 展望51-52
• 参考文献52-55
• 发表论文和科研情况说明55-56
• 致谢56-57

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

1 徐海枝;;浅谈现代液压控制技术的特点及应用[J];装备制造技术;2012年07期

2 葛新成;胡永霞;;模糊控制的现状与发展概述[J];现代防御技术;2008年03期

3 孙峰,钱荣芳,马群力;数字式液压缸和数字式液压系统[J];液压与气动;2002年08期

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本文编号：385996