数字控制实现轴向柱塞多功能变量泵的研究
本文选题:轴向柱塞变量泵 + 数字控制 ; 参考:《太原科技大学》2012年硕士论文
【摘要】:斜盘式轴向柱塞变量泵广泛应用于工程机械和注塑机上,它的节能性、低噪声和电液比例技术已经成为轴向柱塞变量泵的重要发展方向。但是,目前轴向柱塞变量泵的关键技术仍被国外大公司垄断,国内的研究、制造及生产大都还处于初级开发阶段。技术上的差距造成了柱塞泵噪声大、稳定性差、响应慢、寿命短和可靠性低等缺点。为此,开展轴向柱塞变量泵关键技术的分析研究,对于提高我国液压元件产品的国际竞争力具有重要的经济意义、社会意义和工程应用价值。 1.注塑机对变量泵的节能、压力流量稳定性方面要求较高,对电液比例轴向柱塞变量泵在变工况条件下压力流量控制稳定性的研究具有重要意义。 2.轴向柱塞泵变量机构的分析研究。根据柱塞泵变量机理建立数学模型,分析影响压力流量动态性能的关键因素。通过仿真分析调整相关参数,使其有利于系统动态特性的提高并降低因斜盘不稳定而产生的压力流量波动。 3.数字控制实现多功能轴向柱塞变量泵是在原有变量泵A4VSO的基础上增设电液比例阀及各种传感器装置实现的,,即利用电——机械转换和比例阀来操纵变量机构。这样做不但简化了变量泵的结构、并且可以通过控制策略的变化来实现压力、流量、功率控制切换时的稳定性。 4.按照A4VSO变量泵的性能要求,根据伺服比例阀的特性及传感器的特性选择了相应的型号。根据柱塞变量泵的压力、流量、功率以及复合控制原理建立了数学模型。 5.论文采用PID控制方式,设计了最小值控制器。在MATLAB/SIMULINK仿真环境下,分析了在各种工况下——压力、流量、功率、复合控制以及在控制方式变换时压力、流量的波动曲线情况,确定了控制器中设置的参数,达到了稳态切换的目的和多功能变量的效果。 6.在Simulnk仿真的基础上,利用MATLAB/RTW将变量泵Simulink仿真模型中的控制器模块转化为可读性强、效率高、实时性较好的程序源代码。这种快速开发方法降低了成本、节省了大量编写程序的时间、大大提高了产品的开发速度。
[Abstract]:The skew disc axial piston variable pump is widely used in engineering machinery and injection molding machine. Its energy saving, low noise and electro-hydraulic proportional technology have become an important development direction of axial piston pump. However, the key technology of axial piston pump is still broken by large companies abroad, and the domestic research, manufacturing and production are mostly in the field. In the primary stage of development, the technical gap causes the piston pump with large noise, poor stability, slow response, short life and low reliability. Therefore, it is of great economic significance, social significance and engineering application value to carry out the analysis and study of the key technology of axial piston variable pump for improving the international competitiveness of our hydraulic components.
1. the injection machine has a high requirement for the energy saving of variable pump and the stability of pressure flow. It is of great significance to study the stability of the pressure flow control of the electro-hydraulic proportional axial piston pump under the condition of variable working condition.
The analysis and study of the variable mechanism of the 2. axial piston pump. Based on the variable mechanism of the piston pump, a mathematical model is set up to analyze the key factors affecting the dynamic performance of the pressure flow. The relevant parameters are adjusted by the simulation analysis, so that it is beneficial to the improvement of the dynamic characteristics of the system and the reduction of the pressure flow fluctuation caused by the instability of the inclined disk.
3. digital control realization of multi-function axial piston variable pump is realized by adding electro-hydraulic proportional valve and various sensor devices on the basis of the original variable pump A4VSO, that is, using electric mechanical conversion and proportional valve to manipulate the variable mechanism, which not only simplifies the structure of the variable pump, but also can be realized through the change of control strategy. Pressure, flow, and power control the stability of the switch.
4. according to the performance requirements of the A4VSO variable pump, the corresponding model is selected according to the characteristics of the servo proportional valve and the characteristics of the sensor. The mathematical model is established according to the pressure, flow, power and the compound control principle of the piston variable pump.
5. the minimum value controller is designed by using PID control mode. Under the MATLAB/SIMULINK simulation environment, the pressure, flow, power, compound control and the fluctuation curve of pressure and flow are analyzed in various working conditions. The parameters set in the controller are determined, and the purpose of steady state switching and multi work are achieved. The effect of a variable.
6. on the basis of Simulnk simulation, the controller module in the variable pump Simulink simulation model is transformed into a program source code with high readability, high efficiency and better real-time performance using MATLAB/RTW. This rapid development method reduces the cost, saves a lot of programming time, and greatly improves the development speed of the product.
【学位授予单位】:太原科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TH137.51
【参考文献】
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本文编号:1972063
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