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伺服液压泵控马达负载系统动态特性分析

作　者: 张凯
导　师: 宋锦春
学　校: 东北大学
专　业: 机械工程
关键词: 容积控制泵控马达 matlab仿真模糊控制
分类号: TP273
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

泵控系统相比于阀控系统来说,更加节能,但是阀控系统相对于泵控系统来说,响应速度更快。如果通过对该系统进行一些详细的动态分析和仿真,找到一些能够改进系统动态响应的方法,一方面在成本以及系统维护上能够获得巨大的经济效益,另一方面也能对未来的其他一些相关产业产生借鉴和推动的作用。变频电机控制变量泵的方法由于采用了变频技术,使得电机环节的效率大大提高,也必将进一步调高整个系统的效率,那么变频电机控制变量泵的方法与原有的变量泵控技术相比是否有很大改善,针对这一问题进行了理论上的探讨和研究,希望能对后人研究提供借鉴和帮助。首先对阀控系统以及泵控系统在各自建立自身的传递函数,并且利用MATLAB软件对其进行动态的分析和仿真,进行比较分析；其次对变频电机系统建立变频控制定量泵,以及变频控制变量泵的传递函数,也使用MATLAB软件对其分析和仿真,并且与之前的泵控系统做比较分析,观察这几种系统的动态特性,找到影响各自动念特性的参数和原因；再次,本论文专门针对泵控系统的PID控制调节方法进行仿真分析,并在此基础上进行参数自整定的模糊PID控制仿真,将仿真结果与PID控制的方法进行比较,并且分析原因；最后,我们通过以上种种分析比较的原因和结论提出一些在理论和实际中切实可行的提高系统动态特性的方法,并由此提出一种新型的泵的形式,为后续的研究提供理论基础。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章绪论  9-21
  1.1 电液速度控制系统介绍  9-15
    1.1.1 泵控马达速度控制系统  9-11
    1.1.2 阀控马达速度控制系统  11-14
    1.1.3 变频泵控马达系统  14-15
    1.1.4 变频调速的控制方式  15
  1.2 伺服泵控马达系统的发展的状况  15-18
  1.3 课题研究意义,内容,方法  18-21
第2章伺服泵控系统与阀控系统模型的建立  21-49
  2.1 阀控系统与泵控系统基本方程的推导  21-32
    2.1.1 液压阀流量公式推导  21-22
    2.1.2 液压缸流量连续方程推导  22-24
    2.1.3 液压缸和负载的力平衡方程  24-25
    2.1.4 阀控马达的基本方程  25-26
    2.1.5 泵控马达基本方程  26-28
    2.1.6 阀控系统与泵控系统数学模型的比较  28-32
  2.2 各个动力机构元件选型及参数的确定  32-42
    2.2.1 阀控马达系统选型  32-34
    2.2.2 泵控马达系统选型  34-37
    2.2.3 阀控马达传递函数确定  37-39
    2.2.4 泵控马达系统的传递函数的确定  39-42
  2.3 运用MATLAB中的SIMULINK模块对系统稳定性和响应进行分析  42-49
    2.3.1 阀控马达系统在MATLAB软件中的仿真分析  42-49
第3章变频电机控制液压泵数学模型的建立  49-63
  3.1 变频电机控制定量泵数学模型方程的建立  49-53
    3.1.1 变频系统元件选型  49-50
    3.1.2 变频器环节模型的建立  50
    3.1.3 电动机环节模型的建立  50-53
    3.1.4 定量泵控马达环节模型的建立  53
  3.2 变频电机控制定量泵系统的仿真  53-56
  3.3 变频电机控制变量泵系统模型的仿真  56-59
  3.4 泵控马达系统与变频泵控变量马达系统的比较  59-63
第4章控制器算法及仿真  63-75
  4.1 采用PID调节器进行系统调节  63-65
  4.2 模糊控制器设计及其仿真  65-75
    4.2.1 模糊控制器介绍  65-66
    4.2.2 模糊控制的步骤和原理  66-75
第5章提高伺服泵控马达系统动态响应的一些途径  75-81
  5.1 提高液压系统的体积弹性模量  75-77
  5.2 减小体积V  77-81
第6章结论与展望  81-83
参考文献  83-87
致谢  87

伺服液压泵控马达负载系统动态特性分析

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