负载试验电液张力控制系统研究

发布时间：2021-01-31 10:48

　　张力绞车应用在绞车负载试验系统中，通过对缆绳上张力的控制来模拟被试绞车的负载，测试被试绞车的负载能力。本文针对张力绞车的实际应用情况，结合液压系统的特点，提出了张力控制过程与速度调整过程相分离的混合控制方法。并根据两控制过程中不同的控制要求，有针对性的设计不同的控制器，主控制器则根据缆绳上张力的变化趋势区分不同的控制过程，选择适当的控制器控制系统的运转。在张力控制过程中，通过增加非线性转速-转矩反馈环节的放大系数，增加电液系统的阻尼，改善系统的动态特性。针对非线性转速-转矩反馈环节对张力稳态精度的影响，提出基于压差反馈的输出转矩控制方法，兼顾系统的动态与稳定性能。在速度调整过程中，根据被试绞车的转速变化调节比例方向阀的阀口开度，在实现卷筒转速快速跟随的同时，进一步抑制非线性转速-转矩反馈引起的稳态误差。最后，考虑到转盘的引入对于系统控制精度的影响，设计基于张力反馈的PID控制器，并通过各种试验方法对该PID控制器进行整定。实验结果表明，上述将多种控制与补偿算法相结合的张力绞车电液控制系统能够稳定、可靠的工作，并满足负载试验系统的要求。 论文内容如下： 第一章绪概述了卷绕张力... 

【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

无转矩控制器缆绳释放过程张力曲线

浙江人学硕卜学位论文图5一7无转矩控制器缆绳释放过程张力曲线在加入转矩控制器后，如图5一8所示，长时间的调整过程中，张力始终能在设定张力周围波动。图5一8引入转矩控制器后缆绳释放过程张力曲线尽管转矩控制器有效地抑制了力扰动以及被试绞车转速对缆绳张力的影响，但是由于转矩控制器时间常数过小，在取得了很好的稳态精度的时候也影响了非线性反馈的动态阻尼作用，微小扰动引起的缆绳张力振荡衰减缓慢。若大幅度增加非线性反馈系数，图5一8中张力波动长期无法衰减的现象将得到明显改善，但是缆绳张力的上升过程也将受到影响，如图5一9所示

浙江人学硕卜学位论文节作用过小，调整时间明显变长。图5一9增加非线性反馈系数后缆绳释放过程张力曲线由上述分析可见，固定不变的非线性阻尼系数无法满足缆绳张力控制的需要，根据被试绞车转速调节比例方向阀的开口度，使得非线性反馈在不同转速水平下都能有一致的动态阻尼效果，满足缆绳线速度调整全过程中对张力控制的要求。其控制曲线如图5一10所示。图5一10固定非线性阻尼系数下缆绳释放过程张力曲线观察图5一10可知，在缆绳线速度由o.lm/S变化至0.sm/S的全过程中，非线性反馈对于被试绞车转速变化引起的张力波动有相同的抑制作用。系统在整个调整过程中具有一致的动态特性。但是由图5一10也可发现，缆绳张力与设定张力之间的误差较大，转矩控制器、非线性阻尼都无法彻底消除缆绳张力在长时间调整过程中的稳态误差。

【参考文献】：
期刊论文
[1]先导式溢流阀稳态特性研究[J]. 胡燕平,彭佑多,康煜华.  中国机械工程. 2003(08)
[2]基于半径反馈的恒张力控制系统的设计与实现[J]. 王锁弘,张永.  山东电子. 2003(01)
[3]纺丝卷绕张力的分析与论述[J]. 高志毅,冀森彪,胡如伟.  纺织机械. 2002(06)
[4]500kV大截面导线张力架线施工工艺研究及应用[J]. 叶柏树.  湖北电力. 2003(01)
[5]溢流阀动态不稳定性能中的阻尼测试及分析[J]. 马金英,许同乐.  凿岩机械气动工具. 2003(01)
[6]内曲线多作用径向柱塞式低速大扭矩液压马达及其配流机构的发展[J]. 彭佑多,刘德顺,陈艳屏,郭迎福.  液压与气动. 2002(12)
[7]液压伺服系统的一种非线性控制实现与仿真[J]. 裴福俊,方一鸣,王乐.  液压气动与密封. 2002(05)
[8]直接检测先导式溢流阀稳态压力流量特性分析[J]. 胡燕平,康煜华,毛征宇.  机床与液压. 2002(04)
[9]卷取张力控制新方法[J]. 童朝南,纪智,彭开香,董洁.  北京科技大学学报. 2002(04)
[10]同步助牵液压绞车低压溢流阀的研究[J]. 刘春生.  煤矿机械. 2002(07)



本文编号：3010719