含有负弹性刚度负载的电液位置伺服系统校正研究

发布时间：2017-06-19 13:16

  本文关键词：含有负弹性刚度负载的电液位置伺服系统校正研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：电液位置伺服系统在负载弹性刚度为正值且刚度值远小于液压弹簧刚度值的情况下，通过加入一定的校正环节后系统的稳、快、准这三项指标能同时达到要求；然而，系统在含有负弹性刚度负载的情况下会出现开环系统不稳定以及定位刚度差等问题，因此改善系统的首要任务便是寻找方案来解决系统的稳定性。本文分析和总结了国内外关于电液位置伺服系统行为研究的基础上，对含有负弹性刚度负载的电液位置伺服系统进行了研究，主要做了如下几点工作： 1.建立电液位置伺服系统的数学模型。参考现有的电液位置伺服系统系统数学模型，综合考虑在变液刚度以及负载弹性刚度含有负值的情况下，建立系统的数学模型。 2.系统的数学模型特性分析。结果表明：负载弹性刚度为负值时，系统在绝大部分工作区域内不稳定，稳态精度极差，同时定位刚度不理想。 3.寻找负载弹性刚度含有负值时对系统造成不利影响的补偿策略，以及对补偿环节的实现进行探讨。对系统的传递函数进行分析得出影响系统特性的参数，通过加入相应的机械补偿装置后，系统的稳定性和定位刚度得到了有效地改善。 4.系统的参数进行确定并对系统进行动态特性仿真。确定系统的相关元件及参数，运用Simulink仿真软件建立系统的仿真程序，在负载弹性刚度含有正、负值的情况下对系统进行仿真并得到仿真特性曲线图，，得知在加入相应的机械补偿装置后，系统的稳定性得到了有效地改善，加入一定的校正环节后系统的频宽能够达到5Hz左右，稳态精度控制在5%以内。
【关键词】：电液伺服控制 负弹性刚度负载 机械补偿 频宽
【学位授予单位】：武汉科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH137
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-16
• 1.1 引言9
• 1.2 液压控制理论及应用的发展历程9-10
• 1.3 液压控制系统的组成及其分类10-11
• 1.4 液压位置伺服系统的研究现状11-14
• 1.4.1 液压动力元件的研究进展12
• 1.4.2 电液位置控制系统建模与校正的研究进展12-13
• 1.4.3 负载弹性刚度的研究进展13-14
• 1.5 本课题的研究意义14
• 1.6 本课题的主要研究内容14-16
• 1.6.1 研究内容14-15
• 1.6.2 研究目标15
• 1.6.3 拟解决的关键问题15-16
• 第二章 电液控制系统的工作原理及负载特性16-21
• 2.1 电液位置控制系统的基本构成和工作原理16-17
• 2.2 对系统的控制所需基本步骤17
• 2.3 负载刚度的变化规律17-20
• 2.3.1 负弹性刚度负载的定义17-18
• 2.3.2 负载弹性刚度变化规律18-20
• 2.4 电液伺服系统应达到的性能指标20
• 2.5 本章小结20-21
• 第三章 电液伺服系统数学模型的建立21-31
• 3.1 电液伺服系统的组成部分21-25
• 3.1.1 伺服放大器21-22
• 3.1.2 电液伺服阀22-23
• 3.1.3 传感器及信号处理环节23-24
• 3.1.4 PID 控制环节24-25
• 3.1.5 系统管路数学模型25
• 3.2 系统参数的分析与计算25-28
• 3.3 电液控制系统整体数学模型28-30
• 3.3.1 系统的运动方程28-29
• 3.3.2 系统框图及传递函数29-30
• 3.4 本章小结30-31
• 第四章 系统特性分析与校正结构的探讨31-39
• 4.1 系统负载弹性刚度取值大于零时的特性分析31-35
• 4.1.1 负载弹性刚度远小于液压弹性刚度，即 K/Kh<<131-33
• 4.1.2 负载弹性刚度 K 的取值等于液压弹性刚度 Kh33-35
• 4.2 负载弹性刚度 K 为负值时系统特性分析及补偿方案确定35-38
• 4.3 本章小结38-39
• 第五章 含有变弹性刚度负载电液伺服系统仿真与校正39-53
• 5.1 仿真技术简介39-41
• 5.1.1 仿真的一般步骤39-40
• 5.1.2 Matlab 软件介绍40-41
• 5.2 电液伺服系统整体仿真模型41-43
• 5.3 负载弹性刚度为正值时仿真特性分析43-49
• 5.3.1 负载弹性刚度 K/Kh<<1 时仿真特性43-46
• 5.3.2 负载弹性刚度 K 与 Kh相当时仿真特性46-49
• 5.4 负载弹性刚度 K 为负值时仿真分析49-52
• 5.5 本章小结52-53
• 第六章 总结与展望53-54
• 6.1 总结53
• 6.2 研究展望53-54
• 致谢54-55
• 参考文献55-60
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文60-61
• 详细摘要61-65

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本文编号：462634