文档介绍：中南大学
硕士学位论文
高速开关阀控锥阀——油缸系统模糊PID控制研究
姓名:汤展跃
申请学位级别:硕士
专业:机械电子工程
指导教师:刘少军
20061207
摘要轮式起重机是工程起重机的主要品种,是一种使用范围广、作业适应性大的通用型起重机。轮式起重机的传动装置经历了机械式和液压式两个阶段。采用液压传动不但使起重机结构紧凑,而且使整机重量大大的减轻,增加了整机的起重性能。现有的起重机液压系统一般分为液压元件控制和电液比例控制两种。传统的液压元件的控制精度较差,响应较慢,不适合于一些要求高精度及快速响应的场合,同时,控制过程需要操纵杆手动直接控制主换向阀,需操作力大,操作者容易疲劳。而电液比例控制方式则只需操纵杆手动操纵先导比例阀,然后由先导阀液控主换向阀,因此所需手动操纵力小,操作者劳动强度得到明显改善。不管是采用传统的液压元件控制还是采用电液比例控制的液压系统,两者都同样地采用了滑阀式结构的换向阀来控制液流的方向,从而改变液压缸及液压马达等执行元件的运动方向,以达到所要求的工作机能。这两种液压控制回路控制精度较低、响应速度较慢、易产生滞环、爬行现象和阀芯卡死等故障,并且不易实现轮式起重机的数字比例智能控制。高速开关阀具有与微机接口方便、结构简单、成本低、抗污染能力强、工作稳定可靠、能耗低等优点,但是由于高速开关阀本身结构的限制,其输出的流量较小,很难直接应用于大流量的起重机液压系统中。而插装阀与传统配流的滑阀相比,动作迅速、响应灵敏,在高压下很难被卡死郴У淖畲蟮娜钡闶侨菀卓ㄋ。由于插装阀中南大学硕士学位论文
有着抗污染能力强、寿命长等优点,因此可将其用于大流量、大惯性液压系统的控制。如果采用一个高速开关阀作为先导阀去控制一个逻辑插装阀,则可以构建一个大流量数字比例位置控制系统,就可以解决上述问题。因此,本文针对轮式起重机建立了一个以高速开关阀为先导阀的锥阀一油缸系统,通过建立该系统的数学模型对系统进行性能仿真研究,以论证系统的可行性。同时,本文的另外一个研究工作是对系统的控制策略进行研究。由于本文采用的执行器是油缸,因此本文建立的液压系统只适合起升、变幅和伸缩机构,但是如果将油缸换成液压马达,则该液压系统也将适合回转机构使用。关键词轮式起重机,模糊刂疲咚倏9胤В斗В挚刂中南大学硕士学位论文摘要豇
.,.琣琣,甎琩,
甌曲鵩琱鷚瓹琯琣琣/,,’.,中南丈学硕士学位论文英文摘要,瑃琧.’
,曲,.
作者签名:汤丞:丝日期:盟年—旦月—日期:三兰年—垦月关于学位论文使用授权说明原创性声明本人声明,所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了论文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留学位论文,允许学位论文被查阅和借阅;学校可以公布学位论文的全部或部分内容,可以采用复印、缩印或其他手段保存学位论文;学校可以根据国家或湖南省有关部门的规定送交学位论文。
,在冶金、机械、交通运输、电力、建筑、采矿、化工、造船、港口和国防等工业部门中起重机的应用越来越广泛。它不仅只在生产过程中起到辅助作用,而且已成为大批生产和流水作业不可缺少的组成部分;它是实现机械化、自动化,提高劳动生产率,减轻体力劳动的重要工具“轮式起重机是工程起重机的主要品种,是一种使用范围广、作业适应性大的通用型起重机。轮式起重机一般分为越野轮胎起重机、全路面起重机和汽车起重机三种。其中,由于汽车起重机良好的性价比,、日本、美国、意大利和法国等,但其中著名的世界级大公司仅有来家,如德国公司,美国尽尽⒘挚恕け炊毓荆毡径嗵镆肮尽⒓犹俟镜取世界轮式起重机市场主要划分为以日本为主的亚洲市场、以美国为主的北美市场和以德国为主的欧洲市场。由于国情和法规上的差异,使各国市场形成了不同的发展格局。欧洲选择了全地面起重机,而日本于年代中期实现了市场重心从汽车起重机向越野轮胎起重机的转移。目前,产品约占日本市场%的份额,其次为汽车起重机,产品所占比例较小,主要为大吨位跚。国外轮式起重机产品发展的主要特点可以归纳为:多品种生产、标准化程度高和一机多用。以日本为主的亚洲市场和以美国为主的北美市场,其产品主要有以下特点揭奥痔テ鹬鼗贾鞯嫉匚唬颊际谐》荻畹ァィ浯挝F