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基于液压试验台的位置控制和力控制系统研究

李楠  
【摘要】:概括了论文的研究背景和液压试验台的发展前景,简述了液压试验台广泛应用于高校研究的原因。介绍了液压试验台的基本构成和原理,详细介绍了液压控制原理和电气控制原理,试验台主要由伺服阀控制马达闭环力矩控制系统和伺服阀控制油缸闭环位置控制系统组成。围绕着阀控马达系统和阀控油缸系统,主要对液压试验台中马达控制系统和油缸控制系统的静、动态特性进行分析,比较了工控机控制和控制器控制两种控制模式下,系统在动态响应特性方面的差异。本试验台的阀控油缸位置控制系统,其负载有刚性负载和弹性负载两种,基于AME sim软件,对阀控马达闭环力矩控制系统和阀控油缸闭环位置控制系统进行了建模,对这两种系统的传递函数进行了计算,并绘制BODE图分析这两种系统的频域特性;分析了在阶跃信号下,马达的力矩输出和油缸分别在刚性负载和弹性负载情况下的位置输出,观察系统所达到的精度是否达到要求。介绍了PID控制器的工作原理。由于计算机是一个离散控制系统,计算机的采样周期受到很多因素影响,因此难以稳定的控制系统。所以对计算机控制、数字控制器控制和模拟控制器控制三种控制模式下的系统响应特性进行了比较,并研究了随着采样时间的缩短,数字控制器控制效果与和模拟控制器控制效果的差异。


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