旋转式三轴加载液压伺服系统的研制
发布时间：2021-08-26 06:26
岩石在地层深部处于一个压力场、温度场、磁场以及地下水动力场等多场耦合的环境。为了配合扫描设备实现对岩石试样内部裂纹的发生、发展以及高压水在缝隙中运移的观测,进一步获得岩石在模拟地下环境中被压裂的微观特性,利用旋转式三轴加载试验系统实现多场耦合并对岩石的综合力学性能进行研究是行之有效的方法。旋转式三轴加载试验系统的核心部分是液压伺服加载系统,用于完成力、位移或变形的静态、动态加载,其性能直接决定着试验系统的整体工作性能。本课题以设计一套旋转式三轴加载液压伺服系统为目标,研制过程中提出了:可以在大载荷下实现高精度旋转的"推力滚子轴承+液压缸支承"的旋转支承方式,大幅减小了摩擦转矩,降低了旋转控制以及轴向支撑力控制的难度;能够克服电阻应变片和引伸计缺点的岩石试样LVDT轴向、径向变形测量装置,消除了轴向系统变形、接触面间隙引起的变形以及端部效应引起的测量误差,改善了传统径向变形测量的对中安装误差,使得测量装置的安装方便,无需考虑安装误差;采用迭代学习控制解决液压伺服系统存在的非线性、强交叉耦合、建模复杂困难、参数不确定度高和高精度轨迹跟踪控制问题,有效地保证了系统的跟踪误差要求和静动态性能,...
【文章来源】：天津工业大学天津市
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
学位论文的主要创新点
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题提出的背景和意义
1.2 三轴加载试验系统国内外研究状况
1.3 三轴加载液压伺服系统的优缺点
1.4 课题的主要研究内容
第二章 旋转式三轴加载液压伺服系统的总体研制
2.1 系统的工作原理
2.2 系统的设计内容及技术要求
2.2.1 轴向液压伺服加载系统
2.2.2 旋转伺服系统
2.2.3 水压渗流加载系统
2.3 液压伺服系统各模块的设计计算
2.3.1 伺服液压缸参数的确定与计算
2.3.2 伺服阀及伺服放大器参数的确定
2.3.3 液压能源的设计计算
2.3.4 油箱容量的计算
2.3.5 液压系统其他液压阀及辅助元件的选用
2.3.6 液压缸位移和载荷传感器的选用
2.4 系统关键部件结构的研究设计
2.4.1 压力室围压补偿结构的研究设计
2.4.2 岩石轴向、径向变形测量装置的研究设计
2.4.3 支承转台结构方案的研究设计
2.5 水压伺服加载系统的研制
2.6 旋转式三轴加载设备的部分安装调试
2.7 本章小结
第三章 旋转式三轴加载液压伺服系统的建模分析
3.1 液压轴向位置和力伺服系统的数学建模
3.1.1 系统基本组成
3.1.2 液压轴向位置伺服系统各环节的数学模型
3.1.3 液压轴向力伺服系统的数学模型
3.1.4 液压伺服系统数学模型参数的确定
3.2 液压伺服系统的动静态分析
3.2.1 系统稳定性分析
3.2.2 系统阶跃响应分析
3.3 本章小结
第四章 旋转式三轴加载液压伺服系统迭代学习控制算法
4.1 迭代学习控制方法介绍
4.1.1 迭代学习控制原理
4.1.2 迭代学习控制的数学描述
4.2 迭代学习控制算法的设计及误差收敛性证明
4.2.1 迭代学习控制算法学习律的选用分析
4.2.2 迭代学习控制算法误差的收敛性证明
4.3 本章小结
第五章 旋转式三轴加载液压伺服系统的联合仿真研究
5.1 联合仿真软件平台概述
5.1.1 AMESim软件简介
5.1.2 AMESim软件的特点
5.1.3 Simulink软件的特点
5.1.4 联合仿真原理及优势
5.1.5 联合仿真平台的构建
5.2 系统AMESim/Simulink联合仿真的实现
5.2.1 联合仿真实现过程
5.2.2 基于Simulink的迭代学习控制模型的建立
5.2.3 基于AMESim的液压伺服系统模型的建立
5.3 液压位置和力伺服系统联合仿真分析
5.3.1 位置伺服系统联合仿真分析
5.3.2 力伺服系统联合仿真分析
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于AMESim和MATLAB联合仿真的EHA滑模变结构控制分析[J]. 纪铁铃,齐海涛,滕雅婷. 液压与气动. 2016(03)
[2]步进电机和交流伺服电机性能综合比较[J]. 司鹏辉. 电子测试. 2015(13)
[3]迭代自适应控制在电液伺服系统上的应用[J]. 孔强强,宋鹏,王美霞. 可编程控制器与工厂自动化. 2014(05)
[4]基于AMESim/Simulink的调距桨装置伺服系统联合仿真对比研究[J]. 李广瑞,焦侬,洪术华. 船舶工程. 2014(01)
[5]具有确定传动比的谐波齿轮减速器研究[J]. 张大庆,胡如熠,方平. 河南科技. 2013(15)
[6]西门子s7-300在工业控制系统中的应用[J]. 刘子君. 科技风. 2013(12)
[7]精密谐波齿轮减速器传动误差分析[J]. 万庆祝,陆志刚,王科,董旭柱,段卫国,佟庆彬,李桂斌. 仪表技术与传感器. 2013(05)
[8]岩石三轴试验机的现状及发展趋势[J]. 牛学超,张庆喜,岳中文. 岩土力学. 2013(02)
[9]MTS815系统变形测试技术的若干改进[J]. 汪斌,朱杰兵,邬爱清. 长江科学院院报. 2010(12)
[10]岩石高压渗透试验装置的研制与开发[J]. 黄润秋,徐德敏,付小敏,虞修竟,黄勇,刘勇. 岩石力学与工程学报. 2008(10)
硕士论文
[1]基于前馈跟踪补偿的电液伺服位置—压力复合控制方法研究[D]. 宋昭.武汉科技大学 2015
[2]基于定量反馈理论（QFT）的电液伺服三轴仪系统设计[D]. 马自超.杭州电子科技大学 2015
[3]多通道电液伺服加载系统设计与研究[D]. 刘蜀.西华大学 2014
[4]基于AMESIM的50吨液压伺服加载系统设计与仿真分析[D]. 王鸿宇.南京理工大学 2013
[5]迭代自适应控制的研究及其在电液伺服系统上的应用[D]. 宋君君.太原科技大学 2012
[6]电液伺服系统的自学习模糊控制策略研究[D]. 毛波.燕山大学 2011
[7]基于迭代学习的电液位置伺服系统控制的研究[D]. 柯丹.太原科技大学 2009
[8]迭代学习控制及其在电液伺服复合控制系统中的应用研究[D]. 魏阿勍.太原科技大学 2009
[9]迭代学习控制若干问题的研究[D]. 绪远.江苏大学 2008
[10]电液伺服系统迭代学习控制算法研究[D]. 李丽娜.武汉理工大学 2007
本文编号：3363727
【文章来源】：天津工业大学天津市
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
学位论文的主要创新点
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题提出的背景和意义
1.2 三轴加载试验系统国内外研究状况
1.3 三轴加载液压伺服系统的优缺点
1.4 课题的主要研究内容
第二章 旋转式三轴加载液压伺服系统的总体研制
2.1 系统的工作原理
2.2 系统的设计内容及技术要求
2.2.1 轴向液压伺服加载系统
2.2.2 旋转伺服系统
2.2.3 水压渗流加载系统
2.3 液压伺服系统各模块的设计计算
2.3.1 伺服液压缸参数的确定与计算
2.3.2 伺服阀及伺服放大器参数的确定
2.3.3 液压能源的设计计算
2.3.4 油箱容量的计算
2.3.5 液压系统其他液压阀及辅助元件的选用
2.3.6 液压缸位移和载荷传感器的选用
2.4 系统关键部件结构的研究设计
2.4.1 压力室围压补偿结构的研究设计
2.4.2 岩石轴向、径向变形测量装置的研究设计
2.4.3 支承转台结构方案的研究设计
2.5 水压伺服加载系统的研制
2.6 旋转式三轴加载设备的部分安装调试
2.7 本章小结
第三章 旋转式三轴加载液压伺服系统的建模分析
3.1 液压轴向位置和力伺服系统的数学建模
3.1.1 系统基本组成
3.1.2 液压轴向位置伺服系统各环节的数学模型
3.1.3 液压轴向力伺服系统的数学模型
3.1.4 液压伺服系统数学模型参数的确定
3.2 液压伺服系统的动静态分析
3.2.1 系统稳定性分析
3.2.2 系统阶跃响应分析
3.3 本章小结
第四章 旋转式三轴加载液压伺服系统迭代学习控制算法
4.1 迭代学习控制方法介绍
4.1.1 迭代学习控制原理
4.1.2 迭代学习控制的数学描述
4.2 迭代学习控制算法的设计及误差收敛性证明
4.2.1 迭代学习控制算法学习律的选用分析
4.2.2 迭代学习控制算法误差的收敛性证明
4.3 本章小结
第五章 旋转式三轴加载液压伺服系统的联合仿真研究
5.1 联合仿真软件平台概述
5.1.1 AMESim软件简介
5.1.2 AMESim软件的特点
5.1.3 Simulink软件的特点
5.1.4 联合仿真原理及优势
5.1.5 联合仿真平台的构建
5.2 系统AMESim/Simulink联合仿真的实现
5.2.1 联合仿真实现过程
5.2.2 基于Simulink的迭代学习控制模型的建立
5.2.3 基于AMESim的液压伺服系统模型的建立
5.3 液压位置和力伺服系统联合仿真分析
5.3.1 位置伺服系统联合仿真分析
5.3.2 力伺服系统联合仿真分析
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于AMESim和MATLAB联合仿真的EHA滑模变结构控制分析[J]. 纪铁铃,齐海涛,滕雅婷. 液压与气动. 2016(03)
[2]步进电机和交流伺服电机性能综合比较[J]. 司鹏辉. 电子测试. 2015(13)
[3]迭代自适应控制在电液伺服系统上的应用[J]. 孔强强,宋鹏,王美霞. 可编程控制器与工厂自动化. 2014(05)
[4]基于AMESim/Simulink的调距桨装置伺服系统联合仿真对比研究[J]. 李广瑞,焦侬,洪术华. 船舶工程. 2014(01)
[5]具有确定传动比的谐波齿轮减速器研究[J]. 张大庆,胡如熠,方平. 河南科技. 2013(15)
[6]西门子s7-300在工业控制系统中的应用[J]. 刘子君. 科技风. 2013(12)
[7]精密谐波齿轮减速器传动误差分析[J]. 万庆祝,陆志刚,王科,董旭柱,段卫国,佟庆彬,李桂斌. 仪表技术与传感器. 2013(05)
[8]岩石三轴试验机的现状及发展趋势[J]. 牛学超,张庆喜,岳中文. 岩土力学. 2013(02)
[9]MTS815系统变形测试技术的若干改进[J]. 汪斌,朱杰兵,邬爱清. 长江科学院院报. 2010(12)
[10]岩石高压渗透试验装置的研制与开发[J]. 黄润秋,徐德敏,付小敏,虞修竟,黄勇,刘勇. 岩石力学与工程学报. 2008(10)
硕士论文
[1]基于前馈跟踪补偿的电液伺服位置—压力复合控制方法研究[D]. 宋昭.武汉科技大学 2015
[2]基于定量反馈理论（QFT）的电液伺服三轴仪系统设计[D]. 马自超.杭州电子科技大学 2015
[3]多通道电液伺服加载系统设计与研究[D]. 刘蜀.西华大学 2014
[4]基于AMESIM的50吨液压伺服加载系统设计与仿真分析[D]. 王鸿宇.南京理工大学 2013
[5]迭代自适应控制的研究及其在电液伺服系统上的应用[D]. 宋君君.太原科技大学 2012
[6]电液伺服系统的自学习模糊控制策略研究[D]. 毛波.燕山大学 2011
[7]基于迭代学习的电液位置伺服系统控制的研究[D]. 柯丹.太原科技大学 2009
[8]迭代学习控制及其在电液伺服复合控制系统中的应用研究[D]. 魏阿勍.太原科技大学 2009
[9]迭代学习控制若干问题的研究[D]. 绪远.江苏大学 2008
[10]电液伺服系统迭代学习控制算法研究[D]. 李丽娜.武汉理工大学 2007
本文编号：3363727
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/yiqiyibiao/3363727.html
