基于变频技术的液压容积调速回路特性分析和试验研究

摘要

近年来，采用变频技术对异步电机进行调速已经成为电机调速的最主要方式；另一方面，数字开、闭环控制及传感器技术等在液压元件和液压系统上的应用也日益广泛。在此基础上，本课题对基于变频技术的液压容积调速系统进行了理论分析和实验研究，得出了一些有用的结论。 在第二章中构建了一个系统压力、马达转速反馈的闭环变频液压容积调速系统，介绍了其结构组成、工作原理、测速方法及有关控制程序设计思想等。 在第三章中建立了系统数学模型，得出系统传递函数。 第四章介绍了本课题所应用的模糊控制理论，设计了模糊控制器并分析了控制参数对系统控制性能的影响。 在第五章，应用第三章中建立的系统数学模型用MATLAB软件对系统进行了仿真研究，得出了马达主轴上的转动惯量、泄漏系数和负载大小对系统速度特性的影响关系；应用第四章设计模糊控制器对系统进行了实验研究，研究结果表明本文设计的模糊控制器在控制马达转速稳定性方面具有很明显的作用，改善了传统泵控马达容积调速回路的马达转速随负载变化而变化的问题。经过对比分析，仿真研究结果和实验结果基本一致。 仿真和实验研究中得出的一些结论对于今后在液压调速中应用变频调速技术具有指导意义。 论文的最后分析了变频液压容积调速系统的有关特性，归纳了其所具有的优势与不足。

目录

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第一章绪论

1.1传统的液压调速方式

1.2问题的提出

1.3变频调速技术的发展

1.4变频技术在液压领域应用的国内外概况

1.5主要问题及本课题的主要研究方向

第二章系统的原理与构成

2.1系统结构概述

2.2变频器环节

2.3液压传动部分

2.4传感器部分

2.5控制程序设计

2.6小结：

第三章变频液压容积调速系统数学模型

3.1变频器—电机环节

3.2泵控马达环节

3.3系统传递函数：

3.4小结：

第四章系统模糊控制器的研究

4.1引言

4.2模糊控制的结构

4.3模糊控制基本原理

4.4模糊控制器的设计内容

4.5本系统模糊控制器的设计

4.6模糊控制算法程序框图

4.7小结

第五章系统仿真与实验

5.1系统仿真

5.2实验研究

5.3小结

第六章分析与总结

6.1变频容积调速回路特性分析

6.2总结

6.3关于进一步研究本课题的建议

致谢

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参考文献

附录：程序部分源代码