负值弹性刚度负载作用下电液位置伺服系统的研究

摘要

如今随着电液位置伺服系统在工业领域的普及、需求量越来越大，国内外学者对其进行的研究已愈加多样化和全面，但是针对负载中含负值弹性刚度的电液位置伺服系统的研究尚未展开，但是电液位置伺服系统在含负值弹性刚度负载的作用下，会出现开环系统本质不稳定等问题，且常规校正无法解决负值弹性刚度带来的不利影响，因此首要任务便是解决系统的稳定性，在系统稳定的前提下，进一步提高响应速度和精度。针对这些问题，经过大量文献资料的研究，结合国内外学者在此领域上的研究成果后，开展的研究工作如下:
　　(1)建立了电液位置伺服系统的数学模型，并在含负值弹性刚度负载情形下对其进行因式分解，分析负值弹性刚度对系统特性的影响;然后根据负值弹性刚度绝对值与执行件液压刚度的比值大小分段讨论了不同负值弹性刚度大小下的系统特性。
　　(2)探讨系统的补偿与校正:在负值弹性刚度绝对值较小的情形，可选用常规校正;负值弹性刚度绝对值与液压刚度相比较大的情形下，需采用二阶微分形式的反馈校正装置结构，以削弱负载对系统的影响;而当负值弹性刚度绝对值与液压刚度相当时，除了采用二阶微分形式的反馈校正装置外，还需加入动压反馈装置来增加系统阻尼，以减少外部干扰对系统的影响。
　　(3)借助Simulink对系统模型进行数值仿真模拟，探讨上述结构补偿的适用性和可行性，并通过仿真和分析对系统的精度和响应速度进行校正。
　　最后，对总结了本文的研究内容:电液位置伺服系统在含有负值弹性刚度负载作用时为本质不稳定，且负值弹性刚度绝对值越大，系统特性越差越。数值仿真的结果表明加入结构补偿和校正环节后，系统保持稳定，其稳态误差小于1％，上升时间小于0.2秒。

目录

声明

摘要

1．1 引言

1．2 电液位置伺服系统综述

1．3 研究现状

1．3．1 电液伺服系统的发展历史综述

1．3．2 弹性刚度研究现状

1．4 课题意义

1．5 本文的主要工作与研究内容

第2章 电液位置伺服控制的系统数学模型及参数计算

2．1 系统的工作原理

2．2 电液位置伺服控制系统的数学模型及参数计算

2．2．1 电液伺服阀分析与计算

2．2．2 系统运动方程分析与计算

2．2．3 液压缸参数的分析与计算

2．2．4 其它环节

2．3 系统的整体数学模型及框图

2．4 本章小结

第3章 系统的特性及补偿校正的分析与探讨

3．1 运动方程因式分解

3．2 系统的特性分析

3．2．1 当负值弹性刚度绝对值0＜α＜0．2时的系统特性

3．2．2 当负值弹性刚度0．2＜α＜0．8时的系统特性

3．2．3 当负值弹性刚度0．8＜α＜1．2时的系统特性

3．3 当系统含有负值弹性刚度时的校正补偿讨论

3．3．1 负值弹性刚度绝对值0＜α＜0．2的校正结构

3．3．2 负值弹性刚度0．2＜α＜0．8时的结构补偿

3．3．3 当0．8＜α＜1．2时的动压反馈补偿

3．4 本章小结

4．1 引言

4．2 仿真模型及具体参数

4．2 负值弹性刚度时的仿真结果分析

4．3 系统响应速度及精度的讨论

4．4 不同K值校正补偿后的仿真结果与讨论

4．4 活塞位置变化时系统的仿真结果及讨论

4．6 本章小结

5．1．1 主要工作

5．1．2主要结论

5．2 研究展望

致谢

参考文献

附录