机电液系统模拟加载方法实验研究

摘要

随着装备制造水平的提高，室内模拟加载系统在设备性能测试实验中得到了广泛的应用，因此室内模拟加载装置在机电液系统中如何准确模拟实际工况是当前研究热点。室内模拟加载系统性能与负载装置特性紧密相关，负载装置性能影响模拟载荷的精确度，使用不同加载装置模拟液压设备在实际工况下所承受的载荷谱并进行相关实（试）验方法研究是焦点问题。本文将电磁比例溢流阀和磁粉制动器两种加载元件运用到泵控马达液压系统中,对加载元件模拟加载性能研究。对比两种加载元件分别加载时系统的静态响应特性和动态响应特性：在加载方式、适用范围、负载特性等方面进行综合比较，为在实验室条件下选择合适的加载元件提供参考依据。
　　本研究主要内容包括：⑴通过MATLAB（SIMULINK）软件搭建主要液压元件模型，并根据电磁比例溢流阀和磁粉制动器工作原理搭建两种加载元件数学模型。仿真研究两种不同加载元件在相同负载工况条件下的工作机理，研究各关键因素对加载性能特点的影响机制原理；⑵对变转速泵控马达系统利用上位工控机完成了软件设计，利用电磁比例溢流阀和磁粉制动器加载元件对系统压力在相同工况条件下开环加载：通过系统压力测试，分析两种加载元件的加载控制电压死区大小、最大滞后误差大小、灵敏度等静态特性；⑶在泵控马达系统中利用PID控制调节原理完成系统压力闭环加载，通过对比分析得出：两种加载元件进行压力闭环加载时均能消除压力开环加载时出现的稳态误差现象。利用两种加载元件实现系统压力开环加载和闭环加载时能够分析比较两种加载元件加载时响应快速性、准确性、稳定性；⑷利用两种加载元件进行系统压力加载时，通过在马达轴上添加三种不同规格惯量盘改变负载惯量并在相同工况下采集、分析比较马达转速，研究不同加载元件模拟加载时负载转动惯量大小对马达转速波动影响。

目录

第一章 绪论

1.1论文研究的背景

1.2 国内外模拟加载技术研究现状

1.3 机电液系统模拟加载类型

1.4 研究意义

1.5 研究内容

1.6 结构安排

第二章 机电液系统数学模型

2.1 永磁同步电机泵控马达系统数学模型

2.2 模拟加载元件数学模型

2.3 MATLAB/SIMULINK仿真软件

2.4 机电液系统仿真平台模型

2.5 本章小结

第三章 机电液系统模拟加载仿真研究

3.1 机电液系统模拟加载恒压控制方法

3.2 电磁比例溢流阀模拟加载研究

3.3 磁粉制动器模拟加载研究

3.4 两种加载元件静态特性仿真比较

3.5 两种加载元件动态特性仿真比较

3.7 本章小结

第四章 机电液系统液压实验台总体设计

4.1 泵控马达系统实验台硬件选择

4.2 泵控马达系统实验台软件介绍

4.3 泵控马达系统测控程序设计

4.4 本章小结

第五章 两种模拟加载装置对比实验分析

5.1 泵控马达系统模拟加载加载元件静态特性实验

5.2 泵控马达系统模拟加载元件动态特性实验

5.3 两种加载元件加载不同转动惯量对马达转速影响实验

5.4 本章小结

总结与展望

总结

展望

参考文献

攻读学位期间取得的研究成果

致谢