文档介绍：湖南师范大学
硕士学位论文
基于高速开关阀的液压同步控制系统设计与研究
姓名:何谦
申请学位级别:硕士
专业:电路与系统
指导教师:刘忠
20081001
摘要传统的液压同步系统无论是开环系统还是闭环系统均存在明显的不足:开环系统成本低但控制精度也不高;闭环系统由于是基于伺服阀或比例阀构建,成本高且难以实现直接数字化控制。以高速开关阀为代表的数字阀,以其方便与计算机直接接口、高可靠性、高性价比等突出优势,给电液控制技术的发展注入了新的活力。本文首先对比分析了不同类型的液压同步控制系统的优点和不足,并在此基础上提出了基于高速开关阀设计液压同步控制系统的必要性和可行性。然后结合高速开关阀自身的特点,提出了三类共同步控制回路的设计方案,并对它们各自的优缺点进行了比较和说明,最终选定两种最具可行性和性价比的方案展开研究。接着对高速开关阀直接控制及高速开关阀先导控制的两种液压同步控制回路建立了相应的数学模型,并选择直接控制的方案进行了动态仿真研究,进一步论证了该方案的可行性。最后,针对直接控制系统仿真过程中暴露的问题,引入模糊白适应母春峡刂撇呗裕杓屏讼嘤Φ耐步控制器,综合改善了系统的可控性,为实现高精度的液压同步控制提供了理论支持和技术保证。关键词:液压同步控制,高速开关阀,直接控制,先导控制,模糊自适应
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嚣磊竹薄嗲马谵州矿年侣廊导师签名:娘力彤年厂嘲,口日⒈C芸冢凇杲饷芎笫视帽臼谌ㄊ椤湖南师范大学学位论文原创性声明湖南师范大学学位论文版权使用授权书嘲期期夕汐叼年‘乙月涉日本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,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,本论文不含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。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名: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阅。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。本学位论文属于⒉槐C芸凇应方框内打“在杖,
第一章绪论同步控制作为控制领域的一项重要技术,在工业生产中有着非常液压同步系统的类型广泛的应用。特别是随着航天航空技术和现代制造加工业的发展,人们对具有高效率、高精度、高响应等特点的新型同步驱动技术的需要愈加迫切。与其他同步驱动方式相较,液压同步驱动具有结构简单、组成方便、易于控制和适宜大功率场合等突出优点,在所有同步驱动技术中占据着非常重要的地位同步控制是为了保证两个以及两个以上的执行器以相同的位移或相等的速度运动的技术实现形式。在液压同步控制领域,能够实现这一功能的方式有很多,类型的划分也很复杂。如:按实现的控制任务不同,可分为力液压同步控制系统、速度液压同步控制系统和位置液压同步控制系统;按液压执行元件类型的不同,可分为液压缸同步控制系统和液压马达同步控制系统;按液压执行元件的安装形式与运动方向的不同,可以分为卧式液压同步控制系统和立式液压同步控制系统;按液压缸的形式不同可以分为双作用液压缸同步控制系统与单作用液压缸同步控制系统;按执行元件的数量可分为双执行机构液压同步控制系统和多执行机构液压同步控制系统;按液压控制元件的不同可以分为机械伺服壤阀控制的液压同步控制系统、电液伺服壤阀控制的液压同步控制系统、数字阀控制的液压同步控制系统、伺服壤变量泵液压同步控制系统等口尽管液压同步控制系统在分类的方法上存在差别,但从实现同步的基本原理来看却是相同的,即合理地控制回路中液体的流量和压力,以达到同步的目的。但是如果从系统对精度控制的实现方式是否对输出量进行测量反馈此担蚩煞治?;房刂葡低不带反馈环节捅栈房刂葡低带有反馈环节街只拘问健O嘤Φ囊压回路则被称为开环回路和闭环回路口基于高速开关阀的液压同步控制系统设计与研究
.;吠娇刂苹芈开环同步控制回路是指依靠液压控制元件缤椒А⒔诹鞣Щ调速阀等词迪种葱性<湓硕降囊貉够芈贰U庵只芈酚捎谌乏反馈环节,系统的同步精度完全依靠元件自身的精度作为保证,系统抵抗外界干扰的能力弱,因此主要用于传递的功率不大、同步的距离不长以及对同步精度要求不高的场合。常用的开环控制回路主要有以下一些形式引:机械刚性同步回路。即将有同步要求的几个油缸的活塞杆的一端刚性连接,强制实现驱动同步的回路形式。这种同步方法在工业生产中非常普遍,尤其是在矿山机械中得到广泛应用。这种回路的同步精度主要取决于各执行器间连接结构的刚度。