直驱式六自由度运动平台单通道装置研制

发布时间：2020-05-09 14:16

【摘要】： 电液伺服系统以其出力大,精度高,响应快而广泛地应用于航天、国防以及各民用领域。但传统的电液伺服系统本身存在固有的缺点,如电液伺服阀对油液精度要求很高,抗污染能力很弱等,限制了电液伺服系统更广泛的应用范围。随着交流伺服技术的发展,出现了一种新型的电液伺服系统——直驱式电液伺服系统,它具有电动机控制的灵活性和液压系统出力大的双重优点,具有高效节能、体积小、可靠性高等显著优点,被认为是液压控制系统的重要发展方向之一。国外尤其是美国和日本等国对新型系统的研究已趋于成熟,应用越来越广泛。本课题的主要任务是针对六自由度运动台的要求而进行单通道研究,对单通道系统进行设计加工包括液压缸、集成阀块、及其连接部件等,并对单通道系统进行试验研究。本文建立了永磁同步电动机的数学模型,分析了泵控缸液压动力机构并对其建立了数学模型,进而建立了直驱式电液伺服系统数学模型。讨论了各项参数对系统性能的影响,并在此基础上进行了计算机仿真研究。此外,编写了试验台控制程序,并根据试验设备要求,制作了减法器和滤波电路。本文对直驱式电液伺服装置在闭环下进行了试验研究,从而验证了建立的数学模型的正确性,为进一步改善系统的动态特性提供了理论基础。此外,实际应用中还须采取措施减少或避免外界因素对系统性能造成的不利影响。
【图文】：

原理图,电液伺服系统,原理图,交流伺服电动机

系列的全数字式交流伺服电动机及驱动器。1.4 直驱式电液伺服系统直驱式容积控制电液伺服系统是用交流伺服电动机、可双向转动的定量泵取代了电液伺服系统中的电液伺服阀和变量泵，该系统的最大特点是充分发挥交流伺服电动机的特性而不用电液伺服阀，交流伺服电动机驱动可双向转动的定量泵，定量泵直接驱动液压缸（作动器）。通过改变电动机的正反转、电动机的速度和运转时间来控制液压缸（作动器）的正反向、液压缸（作动器）的速度快慢和位置。直驱式电液伺服系统的原理图如图 1-1 所示。交流伺服电动机驱动双向定量液压泵产生流量和压强的液压动力，直接推动液压缸。交流伺服电动机可以直接实现变速，变向和限转矩的伺服动作。由原理图可知，直接驱动式电液伺服系统采用的是一种闭式回路。活塞杆伸出时，油缸下腔进压力油，上腔的油直接进入油泵。因为下腔容积大于上腔，下腔不足的油通过单向阀从油箱补油到油泵入口。反之，活塞杆缩入时，油泵反转，上腔进压力油同时将液控单向阀打开，下腔多余的油返回油箱。串联在主回路中由两个液控单向阀组成的液

非对称缸,电液伺服系统,定量泵

第2章直驱式电液伺服系统装置的设计研究引言直驱式电液伺服系统既具有液压装置功率密度高、刚度大等特性；又具有伺服控制灵活、精度高，调速范围大等优点。本课题的主要任务是针对六度运动台的要求而进行单通道研究，，对单通道系统进行设计及制作。直驱式电液伺服系统的组成及工作原理直驱式电液伺服装置，其组成如下图所示。该型装置是一个典型的泵控缸，且是一个典型的闭式回路。系统主要由交流永磁同步电机、定量泵、补（一组液控单向阀）、执行元件所组成，系统工作过程为交流永磁同步电动液压定量泵工作，定量泵提供恒定流量的压力油，压力油驱动液压缸运通过控制电机的转速，就可以实现控制系统流量的目的，所以该型装置是典型的泵控缸系统。如图 2-1 所示执行元件为非对称缸时，当油缸大腔
【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】：2006
【分类号】：TH137

【引证文献】