新型数字液压缸系统的设计与研究

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1、ＨｅｂｅｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ硕±学位论文Ｔ：｜题目．新型数字液皮缸系统的设计与研究Ｉｙｒ＇＇：—Ｖ１－＇．１作者姓名：学校导师：潘越副教授企业导师：习青锋工程领域：机械工程＾机电工程学院－所在学院：Ｉ！ｍ：＾转提交论文日期；２０１５年胡独创性声明：本人郑重声明所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的

2、研究成果，也不包含为获得河北工程大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名＾：签字日期：＞／：年ｉ月５日］／＾学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解河北工程大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权河马ｋ工程大学可（将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编＾文供查阅和借阅。同意学校向国家有关部口或机构送交论文的复印

3、件和电子文档。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：签字日期：：）〇化年／２、月么＇日月日导师签名：签字日期：，工程硕士学位论文新型数字液压缸系统的设计与研究河北工程大学2015年12月分类号：TH137密级：公开UDC：单位代码：10076工程硕士学位论文新型数字液压缸系统的设计与研究作者姓名：孙雪冬指导教师：潘越企业导师：习青锋申请学位级别：工程硕士学科专业：机械工程所在单位：机电工程学院授予学位单位：河北工程大学ADissertationSubmittedtoHebeiUniversityofEngi

4、neeringFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringThedesignandresearchofnewdigitalhydrauliccylindersystemCandidate：SunXuedongSupervisor：PanYuePluralisticSupervisor：XiQingfengAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：MechanicalofEngineeringCollege/Department：Colleg

5、eofMechanicalandElectricalEngineeringHebeiUniversityofEngineeringDecember,2015摘要摘要世界传统液压技术一直没有实质性突破，其行业发展也是举步维艰，计算机技术与传统液压技术相结合成为新的研究趋势，数字液压技术应运而生。通过查阅控制技术、液压技术等相关资料及研究分析国内外数字液压缸的发展现状，最终确立本课题的研究方向。本文设计研究的数字液压缸，其主要组成为步进电机、数字阀块、缸体、端盖、活塞、活塞杆、机械反馈机构、排气装置等，步进电机与数字阀块、缸体依次相连，将液压滑阀

6、设计在数字阀块内部，机械反馈机构设计在活塞杆内，并与液压滑阀机械连接，对数字液压缸闭环反馈。数字液压缸所有的控制功能是通过控制步进电机旋转的角速度、角位移来实现的，步进电机通过驱动器能够接收PLC可编程控制器发出的数字脉冲序列，此脉冲序列的发送频率和数量直接影响步进电机的角速度和角位移，从而达到数字化控制的目的。本论文具体阐述了数字液压缸的结构设计特点及其工作原理，绘制内部具体结构的CAD图，确定数字液压缸结构设计总体方案。通过深入研究数字液压缸系统各个组成环节，正确建立出系统的传递函数数学模型，给定系统仿真参数，利用Matlab/Simul

7、ink仿真工具，对数字液压缸系统进行模拟仿真分析。具体分析了数字液压缸系统的稳定性及在额定负载下，系统对阶跃信号和正弦信号的响应情况。利用PLC作为整个数字液压缸控制系统的控制器，介绍了PLC控制系统的设计步骤，对输入输出I/O地址进行分配，并绘制出本系统的程序控制流程图。本论文的研究成果为今后数字液压系统的研究开发提供了理论依据，论文中丰富的材料和仿真数据具有重要参考价值。关键词：数字液压缸；数学模型；Matlab/Simulink仿真；PLC控制IAbstractAbstractThetraditionalhydraulictechnol

8、ogyhasbeennosubstantivebreakthrough,itsindustrydevelopmentisalsostruggling.Compute