电液伺服试验台的建模与仿真研究

发布时间：2020-02-20 06:06

【摘要】：矿用各型减速机输出端经常需要在低循环强度、交变应力和周期性载荷的复杂工况条件下运行,设备的工作应力低于其本身材料的屈服强度。在这种复杂工况下,经过较长时间的运行后机械设备容易发生疲劳破坏,对其结构和安全性能产生影响。为了保证机械设备的可靠性,在将其投入使用前要进行长时间、重复性的试验检测,电液伺服变载荷加载试验台就是用来研究材料、零部件以及机械设备力学性能的重要设备。本文针对电液伺服变载荷加载试验台的性能要求,对其进行设计、建模和仿真。主要完成的研究内容如下：文中设计了电液伺服变载荷加载试验台的液压控制系统,介绍了设备的工作原理和实现的功能,并对试验台中使用的阀类元件、传感器、控制器等硬件设备进行了选型和说明。对试验台关键零部件进行详细建模,并通过仿真实验研究关键元部件结构参数对设备动态品质的影响,总结出不同实验条件下的最优参数及选择依据。根据试验台的硬件系统特点,以及实验功能的要求,开发出能够实时操作和对数据进行分析、处理和储存的软件程序。建立AMESim和LabVIEW的联合仿真程序,设计模糊PID控制策略,将仿真数据与试验数据进行对比分析。本文开发和研制的电液伺服试验台涉及了液压、电气、控制和软件等多领域,对该试验台的分析和研究可为提高同类设备的精度和动态品质提供较为实用的参考依据。
【图文】：

３液压元件和电液伺服系统的建模逡逑本试验台设备控制系统的核心部分是伺服阀控制的液压虹一液压动力执行机构，系逡逑统的输入为设定好的测试参数，输出为液压虹的位移或力，为了更好的对试验过程进行逡逑控制，需要研究系统结构和参数对系统特性的影响。通过仿真技术模拟系统的工作过程，逡逑有助于系统的理论分析和辅助设计，有助于系统参数优化及提高试验台综合性能［１４’］５］。逡逑３．１伺服阀建模逡逑３．１．１伺服阀原理逡逑所用伺服闽是一种二级流量控制伺服阀，主要由电磁力矩马达、带曲管和悬臂反馈逡逑弹屰的衔铁结构、带喷嘴的液压放大器和滑阀构成。其工作原理为：滑阀阀芯与力矩马逡逑达通过机械反馈装置连接；当力矩马达未通电时，衔铁和挡板结构处于中间初始位置；逡逑当输入电流变化时，力矩马达产生的力与反馈力出现了不平衡状态，会使挡板结构从两逡逑控制喷嘴中心处移开，进而使作用于阀芯两端的压力产生变化；由于阀芯两端的压力不逡逑等使得阀芯开始移动，直到两端的压力重新平衡，此时两端的压差为零；通过伺服阀的逡逑流量与输入电流的大小成正比＿，伺服阀工作过程如图３．１所示。逡逑

逦电液伺服试验台的建模与仿真研究逦逡逑度确定的。等效气隙与实际气隙具有相同的极区，但长度是其的两倍。要考虑电机线圈逡逑的影响，因其会产生消磁安［１。首先，计算出等效电路的磁导。通过如下公式给出气隙逡逑的磁导：逡逑Ｐ＝Ｍ，－－逦（３．２８）逡逑ｅ逡逑其中，，／／。为真空磁导率；？ｓ为极区；ｅ为气隙。逡逑ｎｗ逦逦逡逑
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TD634

【参考文献】

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3 冯梅琳;周贤娟;余建国;;基于LabVIEW的层压机模糊PID温度测控系统研究[J];仪表技术与传感器;2013年11期

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本文编号：2581242