高压液压缸试验台加载系统研究

摘要

伴随着信息化和电子技术的发展，电控技术与液压系统结合相比于单纯的采用液压控制的系统体现出越来越多的优势。结合自己的实习经历，设计一种数字控制与液压比例系统相结合的高压液压缸试验台加载系统。
　　参考液压缸试验相关的国家标准，对液压缸的试验方法和所需的试验项目进行总结分析，制定了高压液压缸试验台总体方案；对试验台液压系统进行了设计，对采用的恒压工况进行了分析选型；对增压回路进行设计，计算出增压缸的增压比，并基于AMESim对增压回路进行了仿真分析；针对影响试验台测控精度的关键因素进行了分析和优化。
　　通过分析三种常见的加载方式，制定出试验台采用电液比例溢流阀加载的控制方案；对试验台电液比例加载系统进行数学建模，得出试验台加载系统总的传递函数；并基于MATLAB对加载系统进行时域和频域分析，得出加载系统的阶跃响应曲线和伯德图，进而分析出比例加载系统的动静态特性。
　　对计算机控制系统理论进行概述，设计数字PID控制算法，基于MATLAB/Simulink对设计的数字PID控制算法进行了参数整定，对加入数字PID的电液比例加载系统进行了仿真分析，通过仿真分析得出加入数字PID后的加载系统符合试验台设计需求。
　　对高压液压缸试验台进行了现场试验，并记录试验数据，在MATLAB中对试验数据进行了数据拟合，并和理论曲线进行了对比，通过对比得出加载系统的设计符合设计要求，进而验证试验台液压系统和加载系统设计的合理性，为其他产品试验台的设计开发提供了借鉴。

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第1章 绪 论

1.1课题的来源

1.2液压缸试验台的国内外研究现状

1.3电液比例控制的现状

1.4论文研究的主要内容

1.5论文研究的意义

第2章 高压液压缸试验台设计分析

2.1液压缸试验方法分析

2.2高压液压缸试验台的总体方案设计

2.3高压液压缸试验台的液压系统设计

2.4本章小结

第3章 高压液压缸试验台加载系统的原理及建模

3.1液压元件试验台常用的电液比例加载方式分析

3.2高压液压缸试验台加载系统设计

3.3高压液压缸试验台加载系统的数学模型

3.4试验台加载系统的传递函数

3.5本章小结

第4章 试验台加载系统的性能分析与控制校正

4.1试验台加载系统的传递函数的参数计算

4.2试验台加载系统的性能分析

4.3计算机控制系统的理论概述

4.4试验台加载系统数字PID控制器的设计

4.5基于MATLAB的数字PID控制器的仿真分析

4.6本章小结

第5章 高压液压缸试验台的现场试验

5.1空载行程试验

5.2启动压力特性试验

5.3高压密封性能试验

5.4强度试验

5.5现场实测曲线分析

5.6本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果

致谢