公路混凝土疲勞試驗(yàn)機(jī)電液伺服控制系統(tǒng)研究.pdf

1、混凝土廣泛應(yīng)用于高速路、高架路、立交橋和公路橋梁等公路路面建設(shè)。我國目前車輛超載現(xiàn)象較為普遍，混凝土路面在實(shí)際運(yùn)營中要承受不同車輛荷載的反復(fù)疲勞作用，導(dǎo)致路面發(fā)生早期破壞，嚴(yán)重影響交通運(yùn)輸?shù)捻槙常斐芍卮蠼?jīng)濟(jì)損失甚至危及生命安全。路面建設(shè)和新型混凝土的研制都必須測量其抗疲勞性能，評定質(zhì)量，促進(jìn)合理使用，確保生命及財(cái)產(chǎn)安全、交通舒暢，而能夠模擬車輛交變載荷作用、實(shí)現(xiàn)公路混凝土疲勞加載的試驗(yàn)機(jī)將成為關(guān)鍵設(shè)備。 公路混凝土在車輛載荷作

2、用下要受到交變的應(yīng)力，本文采用理論研究、計(jì)算機(jī)仿真和模擬試驗(yàn)相結(jié)合的研究方法，設(shè)計(jì)了電液伺服控制系統(tǒng)，包括系統(tǒng)液壓原理、主要元件的設(shè)計(jì)計(jì)算、液壓系統(tǒng)的匹配和測控系統(tǒng)的原理設(shè)計(jì)。測控系統(tǒng)完成對試件受力的閉環(huán)控制，實(shí)現(xiàn)按預(yù)定規(guī)律加載的目的。 在分析了伺服閥的傳遞函數(shù)和詳細(xì)推導(dǎo)了伺服閥控對稱液壓缸的傳遞函數(shù)之后，建立了控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。接著對控制算法進(jìn)行較為深入的研究，利用PID控制器可以消除穩(wěn)態(tài)誤差、模糊控制器具有良好魯棒性，把這

3、兩者結(jié)合起來，使PID參數(shù)模糊化，并用MlATLAB模糊工具箱設(shè)計(jì)出模糊參數(shù)自適應(yīng)PID控制器。 根據(jù)該控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，利用SIMULINK建立其仿真模型，用PID控制、模糊控制和模糊參數(shù)自適應(yīng)PID三種控制算法分別對系統(tǒng)進(jìn)行了階躍響應(yīng)和正弦跟蹤仿真研究，仿真曲線顯示了模糊參數(shù)自適應(yīng)PID控制器的優(yōu)良性能。最后搭建了循環(huán)荷載模擬試驗(yàn)臺(tái)，設(shè)計(jì)了液壓回路和測控系統(tǒng)，并編寫了試驗(yàn)臺(tái)控制軟件。試驗(yàn)曲線顯示，模擬試驗(yàn)臺(tái)能按預(yù)定函數(shù)規(guī)律