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电液比例伺服综合实验台阀控液压马达动、静态特性研究

作　者: 杨智超
导　师: 王野牧
学　校: 沈阳工业大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 阀控马达 动、静态特性 仿真研究
分类号: TH137.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


实验台设备是大学在理工类学科教学过程中不可缺少的基本设备,试验台设备的功能和作用对教学的效果和学生对理论知识的掌握程度产生很大影响。电液伺服比例综合实验是我校自主研发并调试安装的一台大型实验设备,在教学过程中,学生能够在该实验台上进行电液比例控制技术课和自动控制原理课所涉及的多种实验,是对理论教学的很好补充。该阀控液压马达系统采用闭环控制的方式,以比例换向阀作为控制元件,以液压马达为输出元件,以编码器以及多种传感器作为反馈元件,实现了对马达轴转角的闭环控制。建立了阀控液压马达转角的闭环控制系统的线性数学模型,应用MATLAB/SIMULINK计算机仿真软件对系统进行了仿真研究,计算出相关的静态特性指标(如稳态误差),分析系统的稳定性；在典型阶跃信号作用下,计算出各种动态特性指标(如上升时间、超调量、震荡次数等)。在调节系统的参数,改变系统固有频率和阻尼比的条件下,得出不同的仿真结果,并将对仿真结果进行了对比分析,以得到较为合理的控制参数。该试验台除了可以进行常规的动态响应特性、频率特性、稳定性分析、误差分析等实验之外,还可以利用此试验台进行关于控制算法及控制策略的研究。在该试验台的液压系统中,采用比例换向阀控制液压马达的方式,结构简单,而且与计算机测控技术结合,充分发挥其优势。这样,在节省成本的前提下,实现了复杂而多样的控制功能。该实验台的成功研制会给同类相关产品的开发和创新带来启示和参考,为各种试验台的设计提供了新的思路。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-10
第一章 绪论  10-16
  1.1 论文研究的背景及国内外发展动态  10-11
    1.1.1 论文背景  10
    1.1.2 大型试验台设备国内外发展水平及研究动态  10-11
  1.2 研究的内容  11-12
  1.3 建模仿真技术  12-13
  1.4 电液比例伺服控制技术  13-15
    1.4.1 电液比例伺服控制技术的发展  13-14
    1.4.2 电液比例伺服技术的特点  14-15
  1.5 试验台总体布置方案  15-16
第二章 电液比例伺服综合试验台系统设计  16-23
  2.1 电液比例伺服综合试验台液压系统设计  16-19
    2.1.1 液压控制系统控制方案的确定  16
    2.1.2 液压系统的参数  16-17
    2.1.3 液压系统的组成及原理说明  17-19
  2.2 电液比例伺服综合试验台工控机测控系统设计  19-22
    2.2.1 工控机测控系统方案说明  19-20
    2.2.2 传感器以及数据卡的选用  20-21
    2.2.3 工控机测控系统的控制软件  21-22
  2.3 本试验台的扩展性  22-23
第三章 电液比例伺服综合试验台阀控液压马达系统分析与建模  23-37
  3.1 零开口四边滑阀的静态特性分析  23-29
    3.1.1 理想零开口四边滑阀的静态特性分析  23-26
    3.1.2 实际零开口四边滑阀的静态特性分析  26-29
  3.2 四通阀控制液压马达系统分析  29-37
    3.2.1 基本方程的建立  29-33
    3.2.2 系统传递函数和方框图的建立  33-35
    3.2.3 系统传递函数的简化  35-37
第四章 电液比例伺服综合试验台阀控液马达系统的仿真及结果分析  37-48
  4.1 MATLAB/SIMULINK仿真软件简介  37
  4.2 阀控液压马达系统的数学模型仿真  37-39
    4.2.1 各参数的确定  37-38
    4.2.2 系统对于阶跃信号的响应  38-39
  4.3 阀控液压马达系统的动、静态特性分析  39-43
    4.3.1 系统快速性分析  39-40
    4.3.2 系统稳定性分析  40-41
    4.3.4 液压阻尼比对系统性能的影响  41-43
  4.4 系统的校正  43-46
    4.4.1 校正方法  43-44
    4.4.2 对阀控液压马达系统的线性数学模型的校正  44-46
  4.5 系统准确性分析  46-48
第五章 结论  48-49
参考文献  49-51
在学研究成果  51-52
致谢  52

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中图分类: > 工业技术 > 机械、仪表工业 > 机械零件及传动装置 > 液压传动 > 液压元件
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