一种新型数字伺服控制系统在液压式测力机上的应用

摘要

本研究以液压式测力机电液伺服控制系统为研究对象，提出了一种新型的数字伺服控制系统方案。该方案采用基于虚拟仪器技术的位移、压力双闭环控制系统，在测力活塞位移反馈的基础上，增加了系统压力反馈和用于输入砝码状态信息的数字量输入，使系统获得了更多“反馈信息”。在系统的软件设计中采用控制系统常用的PID算法。本研究的创新点在于，将虚拟仪器技术应用到液压式测力机电液伺服控制系统中，提高了系统的灵活性和控制参数调整的便捷性，使整个系统更加易于扩展和更新：将位移单闭环系统改为位移、压力双闭环系统，提高了控制的自动化程度，改善了控制效果。

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第一章前言

1.1液压式测力机及其电液伺服控制系统概述

1.2国内外液压式测力机电液伺服控制系统综述

1.3 5MN测力机电液伺服控制系统存在的问题

第二章液压式测力机电液伺服控制系统理论分析

2.1 5MN测力机液压系统概述

2.2 5MN测力机电液伺服系统模型的建立

2.2.1电液伺服阀

2.2.2缸塞和油路系统

2.3 5MN测力机电液伺服控制系统性能分析

2.3.1系统参数的确定和仿真模型的建立

2.3.2系统的开环Bode图和稳定性分析

2.3.3系统的闭环Bode图

2.3.4系统的根轨迹

2.3.5稳态误差分析

2.3.6 PID控制器分析

第三章液压式测力机数字伺服控制系统的设计

3.1虚拟仪器技术简介

3.2液压式测力机数字伺服控制系统概述

3.3液压式测力机数字伺服控制系统的硬件设计

3.3.1激光位移传感器

3.3.2模拟量输入卡

3.3.3模拟量输出卡

3.3.4数字量输入卡

3.4液压式测力机数字伺服控制系统的软件设计

第四章液压式测力机数字伺服控制系统的试验结果及分析讨论

4.1 PID参数的整定

4.2系统试验及其结果

4.2.1系统试验结果

4.2.2力值波动度的试验结果

4.2.3交换砝码过程中的加(卸)载曲线

4.3试验结果的分析和讨论

第五章结论

致谢

参考文献

附录