直驱式转动和直线电液伺服装置的理论与试验研究

发布时间：2020-08-28 03:31

【摘要】： 直驱式电液伺服装置,它是由交流伺服电机驱动的液压泵与执行元件组成,它具有伺服电机控制的灵活性和液压系统出力大的双重优点,即用电动机变速直接驱动液压泵,实现对系统的控制。这种系统不是靠改变泵的排量而是靠改变泵的转速来改变其输出流量,从而实现对液压系统的控制。它最重要的特点就是使用交流电动机代替传统的伺服阀。具有高效节能、体积小、可靠性高等显著优点。此类系统被公认为是液压控制最有前途,最重要的发展方向之一。在查阅大量国内外相关文献的基础上,本文综述了国内外对该系统研究概况,阐述了该类系统原理和特点;阐述了矢量控制的基本原理,并基于这一原理建立交流异步电动机的数学模型;分别建立了泵控马达系统和泵控缸系统的数学模型,并给出了仿真分析;设计了用于泵控马达系统的集成阀块,加工了密闭压力油罐;针对现有直驱式电液伺服装置所存在的问题,本文主要针对系统工作过程中所产生的噪音与爬行问题进行了一定的研究。本文采用MATLAB/SIMULINK的实时工作间(Real-Time Workshop)的控制方法,绘制了控制系统运行的方块图,实现了对系统的实时控制。设计了系统PID控制器,通过在MATLAB/SIMULINK中调节,可以有效的改善系统的性能。本文主要是对直驱式电液伺服装置进行闭环下性能试验,找到了产生爬行与噪音原因,提出了解决方法。对该装置在闭环下的动态特性进行了试验研究,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。
【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】：

泵控马达系统,BODE图

( )2 222( 1m e thh hD CG sss sξω ω)=+ +中20m ehDJVβω = ，rad /s；002 2t e mhm m eC J B VD V D Jβξβ= + ，无量纲。得以定量泵的转速作为输入的传递函数为：222( 1pm mhh hDDNss sθξω ω=+ +)前述假设条件满足的条件下，将实际系统参数代入方程B 进行仿真，可得泵控马达系统开环 BODE 图如图 3-10 所示。出系统具有一定的幅值裕度和相位裕度。

电液伺服,马达,BODE图,闭环

驱式电液伺服转叶马达系统的建模以上电机部分和泵控马达的介绍，可得直驱式电液伺服转数为：20 02 2 2 2( )pvm mm t t me m e m m mDKDU V V B C J C Bs J s sD D D Dθβ β= + + + + 1驱式电液伺服转叶马达系统的仿真研究直驱式电液伺服转叶马达系统的传递函数，可以得出系统仿真图。统的系统实际参数代入式（3-37）中，建立系统数学模型IMULINK 进行仿真得系统闭环 BODE 图 3-11。从图中可频宽和相频宽，系统的带宽比较窄。

BODE图,进油,实际参数,开环

2222( 1pmhh hDANss sθξω ω=′+ +)′ ′中22h0eAMVβω′=′，rad/s；t e c 0h2 2 eM02 2 2C M B VA AVβξβ′′= +′，无量纲；泵控缸系统的仿真各个实际参数代入（3-39）和（3-40），在 MATLAB 中建立相应可得泵控缸系统的开环 BODE 图 3-16 和 3-17。

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