電液伺服跑偏控制系統設計

電氣自動化論文編號:ZD758    論文字數:19429,頁數:51 ,有外文翻譯，圖紙

目 錄
前 言 3
1  緒 論 5
1.1 液壓伺服控制系統的組成 5
1.2  液壓伺服控制的分類 6
1.2.1按系統輸入信號的變化規律分類 6
1.2.2按被控物理量的名稱分類 6
1.2.3  按液壓動力元件的控制方式分類 7
1.2.4  按信號傳遞介質的形式分類 7
1.3  液壓伺服控制的優缺點 7
1.3.1 液壓伺服控制的優點 7
1.3.2 液壓伺服控制的缺點 8
1.4  電液伺服控制系統的發展概況 8
2  設計要求及方案的選擇 11
2.1  設計要求 11
2.2  方案選擇 11
2.2.1方案一：機、液型帶鋼跑偏控制裝置 11
2.2.2方案二：電、液型帶鋼跑偏控制裝置 13
3  電液伺服系統的分析 15
3.1  液壓控制元件電液伺服閥的分析 15
3.1.1  電液伺服閥的組成 15
3.1.3 電液伺服閥（理想零開口四邊滑閥）的靜態特性 15
3.1.4 電液伺服閥（力反饋伺服閥）的傳遞函數 17
3.2  液壓執行元件液壓缸的分析 19
3.3  電液伺服系統的數學模型 22
3.4  電液位置伺服系統的特點 23
3.5  電液位置伺服系統的設計原則 23
3.5.1 確定主要性能參數的原則 24
3.5.2 確定參數間適當的比例關系 25
3.5.3 應考慮的其它因素 27
4  液壓動力元件的靜、動態計算及分析 28
4.1  液壓動力元件的靜態計算 28
4.1.1  確定供油壓力 28
4.1.2  根據負載軌跡或負載工況確定、 28
4.1.3 選擇電液伺服閥 30
4.2  液壓動力元件的動態分析與計算 31
4.2.1  求取液壓缸和伺服閥的傳遞函數 31
4.2.2  繪制系統方塊圖 32
4.2.3  根據系統精度或頻寬要求初步確定開環增益 32
5  系統的校正 34
5.1  修改動力機構參數，改善系統性能 34
5.1.1  確定活塞面積 34
5.1.2 重新選擇伺服閥 34
5.1.3  系統穩定性和動態特性核驗 35
5.1.4  計算各項穩態誤差 37
5.2  系統的校正 38
5.2.1  校正系統的動態分析 38
5.2.2  校正后系統的誤差 39
6  液壓能源參數選擇 41
7  系統的仿真 42
7.1 系統PID控制器對系統特性的影響 43
7.2  液壓缸阻尼比對系統特性的影響 45
7.3  液壓缸活塞面積對系統特性的影響 46
7.4  無阻尼液壓固有頻率對系統特性的影響 48
8  結論 50
參考文獻 51

前 言
 隨著20世紀自動化技術的巨大進步，自動控制理論得到不斷地發展和完善。本文正是針對設計任務，通過設計方案的分析比較之后，選擇電液控制系統來設計此次任務。
 本文首先介紹了液壓控制的一些基本概念，對研究對象和任務作出了整體的介紹，并簡述了液壓控制技術的發展史。然后在明確設計要求的情況下，對設計任務進行分析。通過機液伺服跑偏控制系統和電液伺服跑偏控制系統的分析對比，最終選擇了電液伺服跑偏控制系統的設計方案，從而進入本課題研究要點。
 接著本文對電液伺服跑偏控制系統做了具體的設計，先是對電液伺服機構進行了分析，得出了電液伺服系統的數學模型，進而分析了其特點。接著又對系統做了靜、動態計算及分析，確定了供油壓力，選取了伺服閥，并求取了各元件的傳遞函數，繪制了系統方塊圖，得出系統的各個參數。
 然后還要對系統進行校正，得到更為優良的設計參數，使系統更加完善，以進一步提高系統的性能。最后利用了先進電腦仿真技術MATLAB對所做的系統進行仿真，通過改變系統的各個參數進行分析、比較，從而可看出系統的各個參數對系統的響應速度和穩定性的影響，
 本論文在王老師的悉心教導之下，通過研讀各著作期刊，經過多次的修改。由于作者水平有限，論文中難免出現點差錯，懇請讀者指正。