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旋转式救生梯的电液比例控制研究

夏昌江  
【摘要】:随着自动控制和机电一体化的发展,电液比例控制技术得到迅速发展,特别是现在计算机技术水平高,制造工业发达,使得电液比例技术和元器件精度更是得到快速发展和迅猛的提高,使得电液比例技术应用范围更为广泛。旋转式救生梯是一种新型的深度救援设备,提高其控制系统性能、提高自动化程度和简化操作程序都是非常重要和实用的。尤其是对于复杂的救援环境,使用电液比例控制将会具有重要的意义和很大的优势。不仅可以提高救援效率,提高设备动作精度,还可以降低对操作者的技能要求。提高了设备的灵活性、实用性和高效性。如果不提高救生梯的电液控制和自动化水平,在设备展开救援阶段,将会有一套繁杂的顺序控制流程。对操作者会有很高的技能要求,更重要的是会降低救援效率,如果忽略其中一个动作,将会对设备产生危险。 本文首先对旋转式救生梯的结构进行分析研究,从设计方案入手,逐步分析研究救生梯的机械结构及运行原理,详细介绍救生梯的核心机构—载人链传动机构。从而得出将电液比例控制技术引入到旋转式救生梯中,替代试验机的电机控制方式,不仅避免了核心部件的高压电引入,还可以降低动力部件的重量,并且很好的实现了运行速度的调节和控制,使救生梯更容易实现自动控制和性能提升。 接着利用电液比例控制技术,对旋转式救生梯的液压控制系统进行设计改进。以控制原理为基础,对救生梯电液控制系统及元件进行理论建模及公式推导。分析液压组成元件在该系统中的稳定性和动态特性,先后讨论了救生梯的直控式比例方向阀和转速传感器的数学模型传递函数,讨论阀控马达子系统的传递函数和方块图。在此基础上逐步建立整个旋转式救生梯液压控制系统并建立数学模型,之后引入救生梯液压系统基本参数,利用matlab软件中的simulink工具箱对其进行动态仿真和动态特性分析。实现救生梯液压系统计算机仿真,实现救生梯运行速度的精确控制。 本文根据旋转式救生梯整机性能,进行试验验证。其中包括运行速度、转速控制和使用的舒适程度等几项试验。最后根据试验分析,观察分析旋转式救生梯整机性能优缺点及其电液控制系统的实用性和不足之处。


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1 夏昌江;宫文斌;王建成;李景海;陈仓;曹迪;;深度救援用旋转式升降救生梯设计[J];消防科学与技术;2011年10期
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