電液伺服閥理論與試驗研究.pdf

1、電液伺服系統(tǒng)綜合了電氣和液壓兩方面的特長，具有控制精度高、響應(yīng)速度快、信號處理靈活、輸出功率大、結(jié)構(gòu)緊湊等許多優(yōu)點,已被廣泛應(yīng)用于軍事工業(yè)和其他工業(yè)控制領(lǐng)域。電液伺服閥是電液伺服系統(tǒng)的關(guān)鍵元件和接口，其性能優(yōu)劣直接影響和決定整個系統(tǒng)的性能。 由于電液伺服閥的高度精密性和在現(xiàn)代自動控制系統(tǒng)中的極其重要作用，因此對于伺服閥的理論分析和試驗研究對于保證伺服閥的性能指標(biāo)、保證電液伺服系統(tǒng)準確快速穩(wěn)定的工作和推動國防工業(yè)現(xiàn)代化具有十分重要

2、的意義。 本論文重點內(nèi)容如下： 本文首先詳細介紹了QDY系列電液伺服閥的構(gòu)成和工作原理，詳細分析了電液伺服閥的特性，包括穩(wěn)態(tài)特性和動態(tài)3.特性兩方面。主要的穩(wěn)態(tài)性能有負載流量特性、空載流量特性、壓力特性和內(nèi)泄漏特性;主要的動態(tài)性能有：頻率響應(yīng)特性和階躍響應(yīng)特性。此外，因為伺服閥經(jīng)常在零位區(qū)域工作，所以零區(qū)特性特別重要。電液伺服閥的零區(qū)特性有零偏和零漂特性、零點闡值和分辨率。 1．QDY電液伺服閥數(shù)學(xué)建模及參數(shù)計算

3、 分析了工作原理后，本文應(yīng)用古典控制理論和方法，建立了QDY電液伺服閥各組成元部件及閥系統(tǒng)的以傳遞函數(shù)和結(jié)構(gòu)圖為主要型式的數(shù)學(xué)模型，并根據(jù)實際情況對模型作了適當(dāng)簡化。本文根據(jù)北京機床研究所提供的圖紙資料，通過大量的分析、計算和選擇，完成了QDY系列電液伺服閥的代表產(chǎn)品即QDY6電液伺服閥的眾多參數(shù)的確定，為QDY系列電液伺服閥的數(shù)字仿真研究建立了可靠的基礎(chǔ)。 2．QDY6電液伺服閥數(shù)字仿真研究 本文基于QDY6電

4、液伺服閥的數(shù)學(xué)模型，應(yīng)用 MATLAB和Simulink 對伺服閥進行了全面的數(shù)字仿真研究，其中包括典型的時域分析和頻域分析。分析結(jié)果表明，國產(chǎn)QDY系列電液伺服閥輸出流量與輸入電流有很好的線性關(guān)系，動態(tài)性能良好，并且性能穩(wěn)定,具有良好的推廣應(yīng)用的前景。但根據(jù)控制理論可知，該伺服閥穩(wěn)定裕量不夠，還需要進一步改進。 3．QDY電液伺服閥性能試驗研究 本文詳細介紹了QDY6電液伺服閥的標(biāo)準試驗條件和靜、動態(tài)測試方法，對電液伺

5、服閥綜合測試系統(tǒng)的總體布局、工作原理與硬件配置等進行了詳細說明，并對試驗系統(tǒng)性能進行了分析：在動態(tài)特性試驗裝置中增加了一套低增益的位置閉環(huán)定中位系統(tǒng)。即是在油缸活塞桿另一端帶一只位移傳感器，以它作為活塞偏離中立位置時的檢測元件，其輸出信號通過放大器后反饋到伺服放大器的輸入端，作為活塞的糾偏信號。在動態(tài)測試方面，測試了伺服閥頻率特性。在伺服閥靜態(tài)特性方面，完成了伺服閥的壓力特性、空載流量特性、溫度零漂及零位泄漏特性的測試，并根據(jù)測試數(shù)據(jù)得