数字式双作用变量叶片泵建模与仿真

摘要

现代液压技术的一个重要发展方向就是逐渐趋于数字化，这使得现代液压技术在变得更加节能环保的同时，控制技术越来越多样化，自动化程度也越来越高。因此，利用计算机控制技术和现代控制理论对传统的液压元件进行创新和改进，势在必行。
　　“数字式双作用变量叶片泵的建模与仿真”从设计建模和仿真分析两个方面进行研究，在前人研究成果的基础上，以YB1—25型叶片泵作为基础泵，将普通的双作用叶片泵改进为一种能够实现精确控制的数字式双作用变量叶片泵。
　　本文综述了变量泵的数字化进程，在分析了大量国内外关于双作用变量叶片泵的文献资料基础上，首先对双作用变量叶片泵的变量原理进行理论分析，设计了数字式双作用变量叶片泵的结构并在pro/E的环境下建立了泵的三维实体模型。应用ADAMS软件对数字泵的变量机构以及叶片进行了动态仿真，通过对仿真结果的分析，验证了所设计的变量机构的正确性，同时根据叶片的仿真结果也发现了定子内环曲面的模型存在不足之处，需要进一步优化设计。其次，建立了变量机构数学模型的基本方程，通过对泵的静态特性分析，得到了泵静态调节流量公式和qtp—Ni（泵排量变化与脉冲个数的关系）特性图，从理论上证明了课题所设计的数字泵可实现数字化的变量调节，并通过建立变量机构的动态数学模型得到了系统的传递函数，验证了系统的稳定性。最后，对单片机控制技术和步进电机工作模式进行了分析，设计了单片机控制步进电机的控制模型，综合数字泵的变量要求，编写了相应的单片机控制程序。
　　所设计的的数字式双作用变量叶片泵从理论上证明了双作用叶片泵能够实现数字化的变量调节，而且具有节能、易于控制、自动化程度高等优点，这给双作用变量叶片泵的研究提供了新的思路和发展方向。

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第一章 引言

1.1 目的和意义

1.2 国内外研究概况

1.3 研究内容

1.4 本章小结

第二章 数字泵的理论分析及结构设计

2.1 双作用叶片泵

2.2 双作用变量叶片泵理论分析

2.3 双作用变量叶片泵的结构设计

2.4 本章小结

第三章 变量机构的ADAMS仿真分析

3.1 ADAMS软件基础

3.2 变量机构ADAMS模型的建立与仿真

3.3 本章小结

第四章 数字泵变量机构静动态特性分析

4.1 泵变量机构的静态特性分析

4.2 泵变量机构的动态特性分析

4.3 本章小结

第五章 数字泵的单片机控制

5.1 单片机概述

5.2 步进电机

5.3 数字泵的单片机控制程序设计

5.4 控制程序的编制

5.5 本章小结

第六章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

致谢

作 者 简 介