考慮管道影響的閥控電液伺服系統(tǒng)建模、仿真及應(yīng)用研究.pdf

1、電液伺服系統(tǒng)集電氣、液壓優(yōu)點(diǎn)于一身，既有電氣系統(tǒng)對(duì)誤差信號(hào)的檢測(cè)、校正和放大的便利，又有液壓動(dòng)力元件響應(yīng)速度快，抗負(fù)載剛性大，液壓元件功率－重量比和力－質(zhì)量比大的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了被控量的閉環(huán)控制，使之成為控制精度最優(yōu)的伺服系統(tǒng)，其應(yīng)用已遍及國(guó)民經(jīng)濟(jì)和軍事工業(yè)的各個(gè)技術(shù)領(lǐng)域，特別是負(fù)載質(zhì)量大又要求響應(yīng)速度快的場(chǎng)合使用最為合適。 隨著電液伺服控制技術(shù)的發(fā)展，系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性成為衡量系統(tǒng)性能的一個(gè)重要指標(biāo)，管道作為液壓系統(tǒng)不同元件之間連接的橋

2、梁，其動(dòng)態(tài)特性的好壞對(duì)系統(tǒng)有很大的影響，較短的管道對(duì)系統(tǒng)特性有改善作用，而過(guò)長(zhǎng)的管道則會(huì)引起系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的很大改變。由于系統(tǒng)中液壓泵的流量脈動(dòng)和液壓閥的頻繁啟閉產(chǎn)生的液壓沖擊使管路中流體的流動(dòng)狀態(tài)復(fù)雜。所以建立準(zhǔn)確管道模型，研究管道對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的影響，成為一個(gè)非常重要的研究課題。本文致力于這方面的研究，建立了管道模型，并加入實(shí)際卷取機(jī)踏步控制系統(tǒng)進(jìn)行了仿真及試驗(yàn)研究。 論文第一章闡述了課題產(chǎn)生的背景、管道對(duì)系統(tǒng)特性的影響及電液

3、伺服系統(tǒng)在卷取機(jī)踏步控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，綜述了管道模型、管道動(dòng)態(tài)特性及卷取機(jī)踏步電液伺服控制方面的國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r，從而引出了本論文的主要研究?jī)?nèi)容。 在第二章中，作者對(duì)液壓系統(tǒng)建模理論進(jìn)行了介紹，建立了閥控電液伺服系統(tǒng)中各元件數(shù)學(xué)模型，并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了仿真分析。 第三章，針對(duì)未加校正系統(tǒng)響應(yīng)慢的問(wèn)題，分別采用PID控制、加速度－速度反饋、壓力及動(dòng)壓反饋對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了校正。 第四章，建立了管道分布參數(shù)和集中參數(shù)模型，針對(duì)傳

4、統(tǒng)集中參數(shù)模型只考慮層流狀態(tài)而未慮及紊流狀態(tài)下的管道模型，建立了層流、紊流聯(lián)合模型，并對(duì)其進(jìn)行校驗(yàn)，將不同管道模型加入系統(tǒng)進(jìn)行了仿真分析和對(duì)比。 第五章，將所建系統(tǒng)模型應(yīng)用于萊鋼1500熱軋機(jī)卷取踏步控制系統(tǒng)，介紹了卷取機(jī)及其踏步控制原理，建立卷取機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)數(shù)學(xué)模型，進(jìn)行位置及力環(huán)控制仿真研究。對(duì)對(duì)稱(chēng)與非對(duì)稱(chēng)閥控制差動(dòng)缸響應(yīng)特性進(jìn)行比較。 第六章，對(duì)助卷輥液壓壓下系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)研究，建立了實(shí)際系統(tǒng)的模擬試驗(yàn)裝置，試驗(yàn)結(jié)果與