文档介绍：摘要随着科学技术的高速发展,现代化设备对控制的精度和速度的要求越来越高,模拟技术已不能满足社会发展需要,逐渐被数字技术取代。在液压控制领域中,液压数字产品近些年的应用研究领域大放异彩,数字阀、数字缸和数字化系统在国内外的研究应用中越来越广泛。通过分析研究国内外数字液压缸,本文提出一种新型的机电液集成控制的数字液压缸,该数字缸以高速开关阀做为逻辑锥阀的先导控制阀,在控制器的作用下,向高速开关阀址发送一定调制率的藕牛纯刂谱斗У牧髁亢脱沽Γ佣迪侄砸貉垢椎脑硕控制,这种控制方式弥补了高速开关阀输出流量小的缺点。在液压缸结构上通过在活塞杆中嵌入磁伸缩式传感器,实时反馈活塞速度或位移给控制器,来调节藕诺穆龀蹇矶纫郧咚倏9胤В迪对液压缸的精确控制。论文针对这种新型机电液集成数字液压缸,通过液压仿真软件对其进行系统仿真分析,验证了这种数字液压缸驱动方案的可行性,并对其施以合适的控制策略,可以实现较高的控制精度,可以满足高压、大流量的液压驱动要求。其次对这种新型数字缸的控制电路进行设计,主要包括信号的检测、高速开关阀的驱动和参数的设置和显示电路。最后对这种新型数字缸进行了结构设计和校核,将液压缸、检测元件与液压阀集成于一体,构成机电液集成控制的数字缸系统。关键词:数字液压缸;高速开关阀;锥阀;集成化;
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锄獬:鹰惨日期:州啤相夕日学位论文作者签名:歹作者签名:歹多锄锣力∥年∥月/日日期:如/辏隆稳湖南师范大学学位论文版权使用授权书湖南师范大学学位论文原创性声明人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不合任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属湖南师范大学。同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阕。本人授权湖南师范大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。年解密后适用本授权书。.朐谝陨舷嘤Ψ娇蚰诖颉啊本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,本学位论文属于⒈C芸冢⒉槐C苤/,
第一章绪论甀数字化技术与数字液压缸一种是利用数字执行元件浇缁加适当的旋转一直线运动转换机数字化控制早在世纪年代己被开始研究和应用,在液压元件和系统上的应用也在逐渐广泛,液压系统正从传统开关型控制方式向数字化可控方式发展。目前,数字液压控制系统大至分为泵控式系统和阀控式系统两大类。阀控式系统又可分为伺服控制和直接数字控制两大类‘。传统液压控制系统中液压元件主要是开关式和电液比例式,为达到较高的控制精度和响应速度常采用伺服控制方式和直接数字控制方式两种。伺服控制为闭环控制方式,精度高、频率响应速度快,但价格贵,它通过微机经疉转换和伺服放大来控制伺服阀或比例阀,达到液压系统数字化控制的目的。直接数字化控制是目前研究较多的液压控制方式,可分为两大类:一种是对高速开关阀的脉宽调制刂啤Mü刂瓶9卦<耐ǘ鲜奔浔龋曰竦迷谀骋欢问奔淠流量的平均值,进而实现对下一级执行机构的控制。该思想源于电机的刂疲魈宥Φ腜控制最早开始于年代末对电液伺服阀的开关特性的研究。从那时起特别是自年代以后,人们对电液控制系统刂频男阅芴岣呒肮こ淌导视τ米隽舜罅抗作。该控制方式具有抗污染能力强、结构简单、价格便宜等优点:另机电液集成数字液压缸的设计与研究
构驱动阀芯实现直接数字控制。由于这类数字控制元件一般按步进的方式工作,因而常称为步进式数字阀或离散式比例阀。通过合理的设计,这类阀具有重复精度高及无滞环的优点。但是,步进式数字阀是通过阀芯的步进运动将输入的信号量化为相应的步数龀迨,因而存在着量化误差,通过增加阀的工作步数可以减小量化误差,但却使阀的响应速度大大降低。针对步进数字阀的量化误差与响应速度之间的矛盾,通过步进电机的连续跟踪的控制方法得到解决,即在步进控制中引入脉宽调制控制技术使得步进电机输出的角位移开环连续可控。这样不仅消除了步进式数字阀所固有的量化误差,同时也使该数字阀的响应速度得到很大提高。以上两种控制方式均称作直接数字控制,是目前国内外实现液压元件与数字化液压系统控制的发展方向。所谓数字化液压缸是将活塞或缸体的位移量进行数字化,其位移量可通过转换实现数字化,可以直接通过控制器完成采集,同时也为微机提供活塞或缸体的数字化位移量。数字化液压缸可分为内驱动式和外驱动式两类。其中外驱动式数字化液压缸趋向于小型化或微型化,可作为某系统的智能单元,而内驱动式液压缸多趋向于大型