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《上海交通大学》 2009年
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低速大扭矩液压马达的数字式配流与调速机构研究

孟庆堂  
【摘要】: 低速大扭矩液压马达是一种应用相当广泛的液压执行元件,目前均采用径向轴配流机构或端面配流机构,不仅机械结构复杂和加工成本高,而且机械效率和容积效率低,不易调速。鉴于此,本论文提出了以多个高速电磁开关阀取代径向轴配流机构和端面配流机构的数字式配流与调速新机构。借助于单片机数字控制技术,这种新机构在克服传统配流机构固有缺点的同时,既可以完成低速液压马达的配流功能,又可以实现低速液压马达的双向速度调节功能。 围绕所提出的数字式配流与调速新机构,本论文主要就数字式配流与调速机构的原理分析、三维结构设计,数字式配流与调速型低速液压马达的数学建模、性能仿真与分析等方面而展开,所完成的具体研究工作有: 1)研究了低速大扭矩液压马达的数字式配流与调速的实现机理。在分析传统低速大扭矩液压马达的工作原理基础上,分别对数字式配流和数字式调速机理进行了研究,给出了配流状态表和时序图,提出了数字式配流与调速实现的具体方式。 2)完成了数字式配流与调速机构的三维结构设计。在完成高速电磁开关阀和角位移传感器的选型设计基础上,设计了两种数字式配流与调速机构的三维机械结构,同时完成了实验台架的计算机数字采集控制系统设计。 3)开展了高速电磁开关阀的实验研究。具体研究了所选用的高速电磁开关阀的PWM控制原理和控制方式,设计了第一代数字式配流与调速机构控制器,并在实验台架上进行了高速电磁开关阀的流量特性实验,基于实验结果的分析,给出了阀的流量特性公式。 4)进行了新型低速大扭矩液压马达的建模、仿真和控制策略的研究。建立了数字式配流与调速型低速大扭矩液压马达的数学模型,基于MATLAB软件,开展了新型低速大扭矩液压马达的静、动态特性的仿真分析,在此基础上对新型低速大扭矩液压马达的数字式配流与调速的控制策略进行了深入研究,得到了相应的结论。 本论文所完成的上述研究工作以及所取得的一些结论,将为后续进行的数字式配流与调速型低速大扭矩液压马达样机的制造及特性的进一步理论与实验分析提供了依据。 本论文研究得到了国家自然科学基金项目资助(项目编号50775137)。
【学位授予单位】:上海交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TH137.51

【参考文献】
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