水压动态加载系统理论分析及试验研究

发布时间：2020-06-17 00:24

【摘要】： 水压伺服加载系统可用来对负载结构件进行静力抗压测试、疲劳测试、额定强度、断裂韧度、结构静强度、操作容限设计等试验,在航空航天领域有着十分广泛的应用。以水作为加载介质,与油相比具有诸多优点,如自动化程度高,易于操作,精度高,经济环保等,但国内关于水压研究领域研究尚需深入,理论和实验体系仍需完善,短时间内尚且不能取代油压的位置。目前针对加载系统的静态特性研究,已取得良好效果,为进一步拓展水压技术研究,本文以单通道水压伺服加载系统动态特性为研究重点,分析系统控制方式的可行性,以期获得提高系统动态特性的途径,对加载系统应用前景的拓宽有重要意义。 论文是基于水压加载技术性能优化而提出的,在查阅国内外相关资料的基础上,了解水介质工作特性、水压领域研究状况及关键技术。伺服加载阀为整个系统的关键元件,论文进行了加载阀的设计,其性能指标达到了理想要求,并完成了对系统关键元件及整个加载系统进行了建模与仿真,通过理论分析导出了系统结构参数和控制方法对系统动态性能及加载精度的影响,并进行了系统误差分析。此外,还介绍了系统破坏保护实现方案,确定了系统的控制方式并进行加载系统设计。通过试验研究验证了系统对不同加载信号的响应特性与系统在不同结构时的动态特性,分析总结了负载、水源、电磁干扰、传感器等对系统加载精度的影响,提出了进一步提高系统动态特性的可行性措施。 本研究验证了加载系统具有良好的控制特性以及进一步研究的可行性,提出采用合适的系统结构和元件,选择适当的控制策略,系统动态加载性能将更加优越。
【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
【图文】：

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文13 222/3547442376.8 985961sv qr csvsv svK K K AW Wss ss sξω ωs = = = + ++ + (3-1将参数带入，初步设定TP=20，TI=25，TD=1.5 则系统的开环传递函数为( )4 3 2917900 7644733 15298335 /376.8 98596 354744sG ss s sss+ +=+ + +(3-2则系统闭环传递函数为4 3 2917900 7644733 15298335 /376.8 98596 1272644 12238668 15298335 /s ss s s s s+ +Φ =+ + + + +(3-31．系统频域响应分析分别对系统位置闭环与压力闭环仿真分析，可综合衡量系统稳定性能，证明了设计的加载系统可行并能够获得良好的控制特性。图 3-2 为位置环开环Bode 图，图 3-3 和图 3-4 分别为系统压力开环与闭环 Bode 图。

压力控制环开环Bode图

【参考文献】

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本文编号：2716801