压力阀控制电液负载模拟器的研究

发布时间：2017-09-17 01:14

  本文关键词：压力阀控制电液负载模拟器的研究

  更多相关文章： 电液负载模拟器 多余力矩 压力伺服阀 系统辨识

【摘要】：电液负载模拟器是用来模拟飞行器舵机所受负载力矩的地面半实物仿真设备,其作用是为了检测飞行器舵机的技术指标。然而在负载模拟器加载过程中,多余力矩的产生严重影响了负载模拟器的性能,因此如何消除多余力矩成为提高负载模拟器性能的关键问题。多余力矩可以从负载模拟器的结构方面进行抑制,而伺服阀作为电液负载模拟器系统中的关键元件,会对负载模拟器的技术指标产生很大影响。从理论上分析,压力阀由于其内部存在压力闭环可以很好地抑制多余力矩,因此,研究压力伺服阀对负载模拟器系统的影响及其抑制多余力矩的效果,具有很大的意义。首先,从理论上分析压力阀和流量阀在负载模拟器中的作用机理,然后建立压力阀模型及压力阀控制负载模拟器系统的模型,并与流量阀控制负载模拟器系统的数学模型进行对比分析。最后对两类伺服阀控制的加载系统进行无扰加载和有扰加载仿真,从理论和仿真两个方面对比分析两类阀应用在负载模拟器中对系统性能的影响。其次,对负载模拟器控制系统的软件和硬件进行设计。首先根据实验的需求,对控制系统的软件和硬件进行模块的划分,然后模块化地完成硬件的设计选型、安装、测试和软件的编写、测试,为实现系统高精度的伺服控制提供基础。最后,完成实验研究。分别对两类阀控制的负载模拟器系统进行系统辨识,并根据系统辨识的实际模型对系统控制器进行设计。通过实验对两类阀控制的系统进行无扰加载测试、剩余多余力矩测试、有扰加载测试,对比两类阀应用在负载模拟器中对系统性能的影响,验证压力阀在负载模拟器系统中的优越性,为电液负载模拟器系统中伺服阀的选择提供理论依据和实验依据。
【关键词】：电液负载模拟器 多余力矩 压力伺服阀 系统辨识
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：V216.8
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 绪论8-17
• 1.1 课题背景及研究的目的和意义8
• 1.2 电液负载模拟器研究现状8-11
• 1.2.1 国外对负载模拟器的研究概述8-10
• 1.2.2 国内对负载模拟器的研究概述10-11
• 1.3 多余力矩问题的抑制概况11-14
• 1.4 负载模拟器的发展趋势14-15
• 1.5 电液伺服阀的发展简述及压力阀的应用领域15
• 1.5.1 电液伺服阀发展简述15
• 1.5.2 压力伺服阀的应用领域15
• 1.6 论文主要研究内容15-17
• 第2章 压力阀控负载模拟器的建模和分析17-28
• 2.1 引言17
• 2.2 负载模拟器原理简介17-18
• 2.3 两类阀的作用机理分析18
• 2.4 流量阀控制加载系统的建模18-21
• 2.5 压力阀的模型推导及系统建模21-26
• 2.5.1 压力阀数学模型的推导21-25
• 2.5.2 压力阀控制加载系统的建模25-26
• 2.6 两类阀控系统数学模型的对比分析26-27
• 2.7 本章小结27-28
• 第3章 压力阀控负载模拟器的仿真和分析28-37
• 3.1 引言28
• 3.2 流量阀控制电液负载模拟器的仿真28-30
• 3.3 压力阀控制电液负载模拟器的仿真30-32
• 3.4 两类阀控系统的仿真对比分析32-36
• 3.4.1 多余力矩仿真32-33
• 3.4.2 线性梯度加载的仿真33-34
• 3.4.3 非线性梯度加载的仿真34-35
• 3.4.4 任意信号加载的仿真35-36
• 3.5 本章小结36-37
• 第4章 电液负载模拟器控制系统的软硬件设计37-52
• 4.1 引言37
• 4.2 硬件设计37-45
• 4.2.1 硬件需求分析37-38
• 4.2.2 硬件概要设计38-40
• 4.2.3 主要元件的选型40-42
• 4.2.4 硬件详细设计42-45
• 4.3 软件设计45-51
• 4.3.1 软件需求分析45-47
• 4.3.2 软件设计中层次与模块的划分47
• 4.3.3 软件各模块的详细设计47-51
• 4.4 本章小结51-52
• 第5章 电液负载模拟器实验研究52-66
• 5.1 引言52
• 5.2 实验台结构组成52
• 5.3 正弦扫频辨识52-55
• 5.3.1 正弦扫频辨识概述52-54
• 5.3.2 负载模拟器系统辨识54-55
• 5.4 复合控制器设计55-56
• 5.5 主动加载测试56-58
• 5.6 剩余多余力矩测试58-61
• 5.7 被动加载测试61-64
• 5.8 负载模拟器技术指标完成情况64-65
• 5.9 本章小结65-66
• 结论66-67
• 参考文献67-73
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果73-75
• 致谢75

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前8条

1 王瑞;陈松林;;电动负载模拟器输出力矩的影响因素分析[J];测试技术学报;2011年01期

2 杨春卫;代建辉;毕树生;宗光华;;复合负载模拟器的设计与实现[J];北京航空航天大学学报;2013年12期

3 方群;黄增;;电液伺服阀的发展历史、研究现状及发展趋势[J];机床与液压;2007年11期

4 张立勋，孟庆鑫，王立权，，王安敏，刘庆和;带连通孔流量阀实现力伺服系统的实验研究[J];机床与液压;1995年04期

5 苏东海,裴忠才,翟传润,吴盛林,刘庆和;用于被动式电液负载仿真台的一种新型套装组合马达[J];机床与液压;1997年06期

6 田巨;王舰;;电液负载模拟器现代控制策略研究[J];中国民航飞行学院学报;2014年06期

7 田光明;陈光

本文编号：866399