电液比例伺服综合实验台阀控液压马达动、静态特性探讨

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,以得到较为公道的控制参数。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,充分发挥其上风。这样,在节省成本的条件|教育论文网|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。【关键词】：阀控马达动、静态特性仿真研究
【论文提纲】：摘要5-6Abstract6-10第一章绪论10-161.1论文研究的背景及国内外发展动态10-111.1.1论文背景101.1.2大型试验台设备国内外发展水平及研究动态10-111.2研究的内容11-121.3建模仿真技术12-131.4电液比例伺服控制技术13-151.4.1电液比例伺服控制技术的发展13-141.4.2电液比例伺服技术的特点14-151.5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16-232.1电液比例伺服综合试验台液压系统设计16-192.1.1液压控制系统控制方案的确定162.1.2液压系统的参数16-172.1.3液压系统的组成及原理说明17-192.2电液比例伺服综合试验台工控机测控系统设计19-222.2.1工控机测控系统方案说明19-202.2.2传感器以及数据卡的选用20-212.2.3工控机测控系统的控制软件21-222.3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23-373.1零开口四边滑阀的静态特性分析23-293.1.1理想零开口四边滑阀的静态特性分析23-263.1.2实际零开口四边滑阀的静态特性分析26-293.2四通阀控制液压马达系统分析29-373.2.1基本方程的建立29-333.2.2系统传递函数和方框图的建立33-353.2.3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37-484.1MATLAB/SIMULINK仿真软件简介374.2阀控液压马达系统的数学模型仿真37-394.2.1各参数的确定37-384.2.2系统对于阶跃信号的响应38-394.3阀控液压马达系统的动、静态特性分析39-434.3.1系统快速性分析39-404.3.2系统稳定性分析40-414.3.4液压阻尼比对系统性能的影响41-434.4系统的校正43-464.4.1校正方法43-444.4.2对阀控液压马达系统的线性数学模型的校正44-464.5系统正确性分析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