20T卧式电液振动台设计及实验研究

摘要

振动台是一个集激振系统、测试系统和软件分析系统于一体的完整的现代振动测试系统。以其优良的性价比在实际的工业应用中获得了广泛的应用，一直是应用研究领域关注的一个重点。电液伺服振动台的特点是低频时推力大、响应速度快、重量轻、易安装等等。但是其振动的控制具有相当的难度和复杂性。
　　 对于电液伺服振动系统来说，激振器作为其控制核心尤显重要。传统的阀控制缸或马达构成电阀液激振器的方案，在很大程度上受到伺服阀频响特性的限制，其激振频率难于提高至一较高的水平。因此从电液伺服控制系统的数学模型入手，对电液伺服控制系统的动态特性进行了分析。根据电液伺服控制系统的特点，结合具体的电液式振动台研究对象，提出了采用2D阀控制液压执行元件的实现方案，旨在大幅度提高电液激振器的频率。在2D阀中，阀芯的旋转运动和轴向滑动分用于实现激振频率和幅值的独立控制，激振频率与阀芯的转速、阀芯台肩一周的沟槽数及该沟槽数与阀套一周的窗口数之间的配合关系等因素相关，通过这因素易于实现2D阀控振动台的高频激振。
　　 本文以2D阀控双出杆缸为例，根据高频电液式振动台中电液伺服控制的特点，围绕电液伺服振动系统的组成、控制方式和工作原理等问题，进行了深入的理论分析和实验研究提出了一些解决办法，为高性能的阀控高频电液式振动台设计打下良好的理论基础。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：符号说明

声明

1绪论

1.1研究的目的和意义

1.2振动台的现状及发展

1.2.1 国外振动台研究现状

1.2.2国内振动台研究现状

1.2.3振动台发展趋势

1.3振动台的分类与比较

1.4论文的研究内容

1.5本章小结

2方案设计

2.1系统的总体方案及测试软件

2.1.1系统的总体方案

2.1.2系统的测试软件

2.2结构及工作原理

2.2.1电液振动台的结构和主要参数

2.2.2电液振动台的工作原理

2.3 2D激振阀的设计

2.3.1结构设计

2.3.2 2D阀的参数计算

2.4电液激振器振动参数的设计

2.5液压缸流量的计算

2.6液压缸的设计

2.6.1液压缸工作压力的确定

2.6.2液压缸内径D和活塞直径d的确定

2.6.3液压缸壁厚和外径的计算

2.6.4液压缸工作行程的确定

2.6.5缸体的结构设计

2.6.6缸体壁厚的强度校核

2.6.7油缸活塞及杆的设计

2.7装配图

2.8本章小节

3电液激振器的解耦控制技术

3.1 2D阀控电液激振器的解耦控制原理

3.2 2D阀控电液激振器的建模分析

3.2.1阀口节流面积求解

3.2.2数学模型的建立

3.3仿真及结果

3.3.1 2D阀轴向开口与活塞输出位移幅值的关系

2.3.2并联伺服阀开口与活塞位移平均值的关系

3.4本章小结

4电液激振控制系统的组成

4.1系统硬件介绍

4.1.1 Rabbit3000简介

4.1.2 AD采集卡的选取

4.2系统测控软件

4.1.2上位机测控软件

4.1.2下位机测控软件

4.3本章小结

5 2D阀控电液激振器的实验研究

5.1实验系统组成

5.2实验结果及分析

5.3本章小结

6总结与展望

6.1论文的总结

6.2后续展望

参考文献

致谢