伺服电机驱动液压加载系统实验研究

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近年来,随着永磁伺服电动机控制理论和变压变频技术的不断发展,出现了一种以永磁伺服电动机为驱动核心的新型电液伺服系统。这种系统没有伺服阀和比例阀的参与,被称为无阀式电液伺服系统,或者是直驱泵控式电液伺服系统。与传统伺服系统相比,具有控制灵活、节能高效、结构简单、噪音污染小、成本低、抗污染能力强等优点。就直驱泵控式电液伺服系统的各种优点看来,对这种系统进行研究,提高该系统的各项性能,有很好的社会效益和经济效益。本课题的主要任务是以永磁伺服电机作为驱动源,考虑液压系统的工作原理和新型直驱泵控式电液伺服系统的控制原理,对直驱泵控式电液伺服系统的控制精度进行研究。主要研究工作有以下三点:(1)通过查阅大量国内外相关文献和资料,大体了解新型直驱泵控式电液伺服系统的研究现状。对新型伺服控制系统的控制方案、液压控制系统和电气控制系统进行研究,对重要的液压元件和电气元件进行选型。(2)分析了新型伺服系统的动作过程,运用西门子STEP7-Micro/win软件编写系统的基本逻辑控制程序和以PI控制算法为核心的PID控制程序,运用WinCC完成系统控制界面的设计。(3)根据电气原理图、液压原理图搭建控制实验台,从系统的稳定性、快速性、准确性三个方面对该加载系统进行分析,实验表明该系统的稳态误差为4%,调整时间为0.3-0.4s,稳定性较好。
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