基于动态补偿原理的泵控伺服加载系统设计与实验研究

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1、硕士学位论文MASTER’SDISSERTATION论文题目基于动态补偿原理的泵控伺服加载系统设计与实验研究作者姓名束龙学科专业机械电子工程指导教师赵延治副教授2016年5月中图分类号：T823学校代码：10216UDC：621密级：公开工学硕士学位论文基于动态补偿原理的泵控伺服加载系统设计与实验研究硕士研究生：束龙导师：赵延治副教授申请学位：工学硕士学科专业：机械电子工程所在单位：机械工程学院答辩日期：2016年5月授予学位单位：燕山大学ADissertationinMechanicalandElectronicE

2、ngineeringTHEDESIGNANDEXPERIMENTALRESEARCHOFTHESERVOLOADINGSYSTEMOFPUMPCONTROLLINGBASEDONDYNAMICCOMPENSATIONPRINCIPLEbyShuLongSupervisor:AssociateprofessorZhaoYanzhiYanshanUniversityMay,2016燕山大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《基于动态补偿原理的泵控伺服加载系统设计与实验研究》，是本人在导师指导下，

3、在燕山大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签字：日期：年月日摘要摘要电液伺服加载系统应用在航天、建筑、材料、铁路等各种工业领域，几乎所有与结构分析、疲劳分析有关的场合都能用到电液伺服加载系统。但是，目前基于伺服阀控的电液伺服加载系统，由于对油液污染和抗干扰的能力比较差，使得传统电液伺服加载系统无法在复杂苛刻的环境下使用，并且其成本高，不利于电液

4、伺服系统在苛刻环境下的使用及推广。因此，本文针对一种基于动态补偿原理的泵控伺服加载系统进行理论分析，这种系统采用双伺服泵耦合控制输入流量，通过搭建实验系统进行实验分析。主要利用实验获得系统各种参数理论与实际值之间的关系，得到系统的性能，并结合实验研究其加载精度。实验应用控制理论知识，采用数字PID控制算法，提升加载精度。首先，对系统的基本参数进行确定，分析加载系统的基本原理以及系统的压力与系统泄漏之间存在函数关系。新型泵控伺服加载系统是通过调控双泵向液压系统输入流量，并用此流量补偿系统的流量泄漏损失，以达到使系统末端

5、力源（液压缸）输出一个稳定、精确的力的目的。此过程中，需要确定压力损失和流量损失对加载实验系统的影响。其次，通过对液压原理和基本参数的确定，搭建实验系统。加载实验系统由硬件和软件两个部分组成。在确定硬件并装配完实验系统后，对样机进行整体调试。然后，利用加载系统的加载传递函数的仿真结果，对系统的参数性能进行优化和调节。在进行加载实验时，以仿真的结果为指导，进行PID参数整定，使得系统在实际工况下也能得到很好的加载性能。最后，通过特定力值加载实验和任意力值加载实验，得出基于动态补偿原理的泵控伺服加载系统在0~10t加载区

6、间内的加载精度以及加载性能，同时分析加载力值波动对加载精度的影响。关键词：泵控伺服；力加载；动态补偿；压力损失；PID控制-I-燕山大学工学硕士学位论文AbstractElectrichydraulicservoloadingsystemisappliedinvariousindustrialfields,suchasaerospace,construction,materials,railway,mechanicaltesting,almostallthecasesofstructureanalysisandfat

7、igueanalysiscanusetheelectro-hydraulicservoloadingsystem.But,atpresent,theelectro-hydraulicservoloadingsystembasedonservovalvecontrolledcannotbeusedinharshandcomplexworkingconditions,becauseitissensitivetotheoilcontaminationandithasapooranti-interferenceability

8、,anditscostishigher,thoseallhamperthedevelopmentoftheelectro-hydraulicservoloadingsystem.Therefore,inthispaper,asystematictheoreticalbasedondynamiccompensationprincipleofthe