伺服阀温漂特性与测试系统研究

摘要

伺服阀主要应用在军事等领域，为了确保系统的控制精度，伺服阀特性参数就要求十分稳定。受油温影响，伺服阀会发生工作零位变动，这将对系统的控制精度会产生很大影响。在出厂前，对伺服阀温漂值进行测试是非常重要的环节。现有的测试装置中设备繁多、获得实验结果主要通过实验人员测量，会导致系统测试效率低、稳定性差和精度差。
　　本论文是以航天某研究院的委托项目为支撑。旨在研发一套伺服阀计算机辅助测试系统，实际应用于测试航天伺服阀的温漂特性参数。
　　本论文主要研究某型号力反馈两级伺服阀的温漂特性及其自动化测试系统。首先介绍了伺服阀温漂特性参数测试系统，属于液压位置闭环控制系统。分别建立伺服放大器、伺服阀与阀控缸的数学模型，获得测试系统传递函数方框图。然后对测试系统控制算法、温漂值计算与伺服阀电流采样电路等进行研究。分别分析温度的变化对力矩马达、衔铁挡板组件与滑阀的影响，如何引起伺服阀的工作零点变动。其次根据伺服阀温漂特性参数测试要求，对机械试验台与信号的转换电路设计。且基于C＃平台在VS2010环境下完成上位机操作界面编程。最后对某型号的力反馈两级伺服阀进行温漂特性参数测试试验，分析试验结果。
　　结果表明，本论文设计的伺服阀温漂特性参数测试系统，大大提高了测试效率、精度和稳定性。并充分的反映了伺服阀在不同温度下的零偏。

目录

声明

致谢

摘要

1 绪论

1．1 课题来源及研究的意义

1．1．1 课题来源

1．1．2 课题研究意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 液压测试技术的研究现状

1．2．2 温漂特性研究现状

1．3 论文主要研究内容

2 伺服阀温漂测试系统建模

2．1 测试系统方框图

2．2 伺服放大器数学模型

2．3 电液伺服阀建模

2．3．1 电液伺服阀特点

2．3．2 力反馈两级伺服阀介绍

2．3．3 力矩马达的数学模型

2．3．4 衔铁挡板组件的数学模型

2．3．5 滑阀的数学模型

2．4 阀控液压缸数学模型

2．5 本章小结

3 关键技术

3．1 测试系统控制技术

3．2 伺服阀驱动与电流采样电路设计

3．3 温漂值计算算法

3．4 软件实现信号发生器

3．5 电液伺服阀温漂特性分析

3．5．1 温度对力矩马达影响

3．5．2 温度对前置级影响

3．5．3 温度对功率级影响

3．6 伺服阀温漂突跳特性分析

3．7 本章小结

4 测试系统设计

4．1 测试系统总体框架设计

4．2 测试系统硬件组成

4．2．1 试验台机械结构设计

4．2．2 电控柜设计

4．2．3 液压供油系统设计

4．3 测试系统主要元件选型

4．3．1 温度传感器选用

4．3．2 数据采集卡选用

4．3．3 工业控制计算机

4．4 信号调理电路

4．5 测控系统基于C#平台开发

4．6 软件设计总体思想

4．7 软件流程图

4．8 采集卡PCI-1711初始化设置

4．9 数据管理与结果输出

4．10 本章小结

5 测试试验台的调试与试验

5．1 测试系统干扰分析

5．1．1 干扰源

5．1．2 消除干扰措施

5．2 测试系统调试与标定

5．3 温漂特性参数测试实验

5．3．1 伺服阀温漂特性参数测试系统要求

5．3．2 试验结果

5．4 本章小结

6 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

附录

作者简历及研究成果

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