新型数字液压伺服缸的研究

发布时间：2021-07-02 07:04

　　现代液压传动与控制系统越来越复杂,要求传递动力的范围更大、控制精度更高,系统柔性化与系统各种性能要求更高,所有这些都对液压元件的设计提出了新的更高的要求,实现液压元件数字化和液压系统控制数字化是目前国内外的发展方向。 本文在综术国内外电液数字控制元件的相关研究成果的基础上,提出一种新型数字液压伺服缸,首先在理论上用仿真软件MATLAB对它的动静态特性进行了系统的分析,获得了数字液压伺服缸工作过程中动态工作特性和参数变化的关系;考虑到实际系统基本都是非线性系统,着重研究了较精确的非线性数字仿真,并对线性与非线性仿真结果进行了比较分析;在此基础上,改进和完善其结构设计,以提高液压系统的响应特性,提高运动和控制精度以及工作可靠性。本论文各章内容简述如下: 第一章,首先对与本论文研究主题有关的文献进行了综述,之后阐述了本论文的研究意义,提出了本论文的研究目的和研究内容。 第二章,介绍数字液压伺服缸的工作原理,对它建立静态数学模型,进行静态刚度、零位泄漏的仿真分析。 第三章,建立数字液压伺服缸的动态数学模型,进行线性和非线性仿真分析,对液压缸的稳定性、阶跃信号响应、正弦信... 

【文章来源】：浙江工业大学浙江省

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
全文摘要
ABSTRACT
符号说明
第一章 绪论
    1.1 液压传动技术的发展
        1.1.1 国外液压传动技术发展概述
        1.1.2 我国液压传动技术发展概述
    1.2 液压伺服控制技术的发展
        1.2.1 初期液压伺服控制状况
        1.2.2 现代液压伺服控制状况
        1.2.3 液压伺服控制的发展趋势
    1.3 数字化技术与数字液压缸
    1.4 论文选题的意义及课题任务
第二章 数字液压伺服缸的静态数学建模与仿真
    2.1 数字液压伺服缸的工作原理
    2.2 数字液压伺服缸的静态数学模型
        2.2.1 静态特性方程的建立
        2.2.2 静态刚度的求解
    2.3 静态模型的仿真分析
        2.3.1 各结构参数和工作参数
        2.3.2 各结构参数对静态刚度的影响
        2.3.3 零位泄漏
第三章 数字液压伺服缸的动态建模与仿真
    3.1 建立系统仿真模型
        3.1.1 数字液压伺服缸的动态方程建模
        3.1.2 仿真参数及初始值
    3.2 线性分析
        3.2.1 传递函数和方块图
        3.2.2 稳定性分析
    3.3 非线性仿真分析
        3.3.1 非线性因素
        3.3.2 非线性仿真模型
        3.3.3 非线性动态特性时域分析
        3.3.4 非线性动态特性频域分析
    3.4 非线性与线性分析结果比较
        3.4.1 与线性分析结果的频率特性比较
        3.4.2 稳定性判据的比较
        3.4.3 对正弦信号响应的比较
        3.4.4 对阶跃信号响应的比较
    3.5 结论
第四章 数字液压伺服缸的结构设计、强度校核
    4.1 数字液压伺服缸的结构方案
    4.2 选择步进电机
    4.3 缸筒设计
        4.3.1 主要技术要求
        4.3.2 缸筒尺寸的计算
    4.4 活塞杆直径计算
        4.4.1 初步确定活塞杆直径
        4.4.2 活塞杆强度校核
    4.5 齿轮设计
        4.5.1 选择齿轮材料、精度等级、齿数
        4.5.2 按齿轮弯曲强度设计
        4.5.3 接触强度校核
        4.5.4 主要几何尺寸计算
    4.6 螺钉尺寸计算
        4.6.1 缸筒与底部法兰联接螺钉
        4.6.2 上部法兰螺钉
    4.7 密封部件选用
第五章 论文的总结与展望
    5.1 论文的总结
    5.2 展望
参考文献
附录
致谢
攻读硕士研究生期间完成的论文及参加的课题


【参考文献】：
期刊论文
[1]变转速泵控液压缸实验仿真分析[J]. 张一丁,徐兵,杨华勇,丁惠公.  液压与气动. 2003(01)
[2]数字式液压缸和数字式液压系统[J]. 孙峰,钱荣芳,马群力.  液压与气动. 2002(08)
[3]求阀控缸的负载流量时一个易犯的错误[J]. 刘春荣.  机床与液压. 2001(04)
[4]2D数字伺服阀的频响特性分析[J]. 裴翔,李胜,阮健,郑家锦.  机床与液压. 2001(04)
[5]恒压变量泵系统的电液数字控制研究[J]. 刘忠,杨襄璧,伍劲松,张新.  机床与液压. 2001(02)
[6]广义脉码调制液压伺服控制的研究[J]. 王宣银,陶国良.  机械工程学报. 2000(12)
[7]一种模糊自调整PID在车辆液压悬架主动控制中的应用[J]. 权龙,邢向丰,李凤兰,周文.  机床与液压. 2000(06)
[8]PV3型轴向柱塞泵的仿真及其非线性特征的研究[J]. 姜洪洲,曾祥荣.  机床与液压. 2000(04)
[9]2D电液数字换向阀[J]. 阮健,裴翔,李胜.  机械工程学报. 2000(03)
[10]液压及气动阀直接数字控制的新途径[J]. 阮健,李胜,杨继隆.  中国机械工程. 2000(03)



本文编号：3259997