仿真转台用铝壳连续回转电液伺服马达低速性能研究

发布时间：2020-08-12 07:10

【摘要】： 液压飞行姿态仿真转台是具有重要国防战略意义的高精度、高频响半实物仿真设备。液压仿真转台一般由摆动马达驱动。仿真转台用连续回转伺服马达克服了摆动式仿真转台马达的转角限制,可以拓宽高性能液压仿真转台的应用领域。仿真转台直接驱动用的连续回转电液伺服马达应实现超低速、高精度、宽调速、高频响等性能指标的要求。因此,本文以连续回转伺服马达为重点研究对象和研究中心,以马达的超低速实现为突破口,兼顾高频响性能。研究领域涉及马达结构模型进行理论分析、计算机控制技术以及液压伺服系统控制策略等等。作者的研究手段包括理论分析与综合、计算机仿真研究和试验研究等。 文章在绪论部分简明扼要回顾仿真转台、液压仿真转台直接驱动伺服马达及液压仿真转台控制系统的发展概况、关键技术等。 文章对连续回转伺服马达进行了理论分析。从连续回转伺服马达的结构模型入手,分析了新型马达可以实现转速、流量和理论输出扭矩的无脉动。针对马达超低速的特性,作者提出了改善其性能的措施。作者建立了连续回转马达两相邻叶片密封腔内油液通过排油与进油区三角缓冲槽的数学模型,并仿真出了在不同的转速下密封腔内油液的压力变化曲线,分析了在已知配油盘三角缓冲槽的尺寸下满足压力缓冲最佳的临界马达转速。总结出了马达转速对密封腔内油液的压力梯度的影响。 文章以铝壳连续回转伺服马达为执行元件,搭建仿真转台电液位置伺服系统模型,建立了电液位置伺服系统的数学模型。分析了系统的稳定性、频率特性和系统精度。在数学模型上,仿真研究了基于专家知识的在线变参数PID控制策略、输入信号微分前馈的复合控制策略以及转矩干扰的补偿控制策略,并将这些控制策略的效果进行了对比研究。 作者制定了试验研究方案,编写了控制软件。搭建了连续回转伺服马达电液伺服位置控制的试验系统。针对连续回转伺服马达的低速性能,进行了斜坡低速试验研究,兼顾马达的正反特性,进行了三角波试验研究。
【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】：

2-1 连续回转电液伺服马达工作原理示意.2-1 Working principle sketch of continuous relectro-hydraulic servo motor叶片根部供油油路，点划线表示马达油路。马达的工作原理为：当叶片运圆弧段）时，叶片根部油腔油液的压力的液压力，保证叶片顶部与定子内曲（定子内曲线过渡段）时，叶片根部8

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文01= aK>0(1)341231> +=aaKKKaaav位置闭环系统稳定性(1)031311=+ >baaKKKKav 系统频率特性分析据式（2—19）、（2—20），（2—23）、（2—24），用 MATLAB 分析系图，如图 2-5 和图 2-6 所示，图中，曲线 1 是把伺服阀作为振荡频率特性，曲线 2 是忽略伺服阀的动态特性将其简化为比例环节特性。

图 2-6 系统闭环博德图Fig.2-6 Closed-loop bode plot of system图 2-5 中可以看出系统具有一定的幅值裕度和相位裕度。从图 2-闭环频宽很低，因此系统响应速度很慢，系统跟踪性能较差。可施改善其动态特性。 系统精度分析置精度是仿真转台单通道电液位置伺服系统的重要性能指标之一度指标主要包括系统的稳态误差、静态误差等。影响位置精度的来源于反馈测量元件的固有误差、安装误差和测量误差。反馈测定系统的控制精度，为了提高系统的位置精度，应尽量提高反馈度,以减小安装 误差对系统精度的影响。 给定稳态误差 稳态误差也称跟踪误差，与系统结构形式以及型有关。把伺服阀简化为惯性环节后，由图 2-4 可得系统偏差对数为

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本文编号：2790227