变速泵控差动缸特性分析与应用研究

摘要

本课题来源于国家自然科学基金(50275102)和教育部留学回国人员科研启动基金(2001345)资助项目。以低周疲劳试验机和液压机为研究对象，针对疲劳试验机的无功功率损耗大和液压机控制方式的不足，提出在试验机和液压机中采用变速泵控差动缸系统以达到试验机的节能和液压机的节能与提高控制的灵活性。论文对试验机和液压机的负载特性进行研究，并根据负载特性与传统的液压控制方式设计出相应的泵控电液控制系统；论文详细介绍了交流伺服电机的控制原理和建模过程，并与实验数据相对比验证了电机模型的正确性；论文对变速泵控电液伺服系统进行了建模并对试验机的疲劳试验和铝挤压机挤压针的等速率位移控制进行仿真。仿真结果显示，该控制方案可以在低周疲劳试验机上实现四象限运行，在铝挤压机中可以控制挤压针的位置，达到规定的精度要求。论文还对影响试验机的不确定性参数进行了分析与仿真讨论，得出了一些重要的结论。该研究为试验机和液压机提供了一种新型的控制方案，并将对变速泵控系统在生产上的应用产生积极的推动作用，具有重要的理论意义和使用价值。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1研究背景

1.2课题的目的和意义

1.3国内外研究动态

1.3.1泵控系统国内外研究动态

1.3.2交流变频技术研究和发展现状

1.4主要内容

1.5本章小结

第二章试验机和液压机

2.1试验机

2.1.1试验机的工作范围和负载特性

2.1.2试验机的类型与结构

2.1.3材料试验机的试验控制形式

2.1.4材料试验机的微机测试系统和控制系统

2.2液压机

2.2.1液压机负载特性

2.2.2液压机的类型

2.2.3液压机液压系统

2.3本章小结

第三章控制方案的确定

3.1传统材料试验机的控制形式

3.2传统液压机的液压系统控制形式

3.3控制方案的确定

3.3.1试验机电液控制方案的确定

3.3.2液压机电液控制方案的确定

3.4本章小结

第四章交流伺服电机建模

4.1交流伺服电机的类型

4.2永磁同步伺服电机建模

4.2.1永磁同步伺服电机的数学模型

4.2.2凸装式永磁同步交流伺服电机的数学模型

4.2.3交流永磁同步伺服电机建模

4.2.4交流永磁同步伺服电机控制模型

4.2.5交流永磁同步伺服电机的矢量控制

4.2.6交流永磁同步伺服电机的PID控制

4.3感应异步交流伺服电机

4.3.1笼型异步交流电机的闭环控制

4.3.2异步交流电机的矢量控制原理

4.3.3异步电机矢量控制系统的构成

4.3.4鼠笼异步电机矢量控制系统的建模

4.4本章小结

图

第五章电液伺服系统建模与仿真

5.1电液伺服系统的组成及工作过程

5.2试验机和液压机的液压系统数学模型

5.3试验机电液伺服系统的特性分析

5.3.1试验机电液位置伺服系统特性分析

5.3.2试验机电液力伺服系统特性分析

5.4液压机电液伺服系统的特性分析

5.4.1液压机电液位置伺服系统特性分析

5.4.2液压机电液力伺服系统特性分析

5.5低周疲劳试验机电液伺服系统的仿真

5.5.1低周疲劳试验机的电液位置伺服系统的仿真

5.5.2低周疲劳试验机的电液力伺服系统的仿真

5.6液压机电液伺服系统的仿真

5.6.1挤压机的负载特性

5.6.2铝挤压机挤压针的电液位置伺服系统的仿真

5.7功率消耗分析

5.8本章小结

结论

参考文献

附录

致谢

在攻读硕士学位期间发表的论文