基于座椅安全带固定点试验台的液压伺服系统性能分析.pdf

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1、基于座椅安全带固定点试验台的液压伺服系统性能分析张振岩查宏民中国汽车技术研究中心天津300300【摘娶l基于汽车座椅安全带固定点试验台对液压伺服闭环控制系：：一，统进行了分析。解析了系统结构主要组成部分，建立系统数学模型。根据控吼)制原理分析了系统的稳定性和稳态性能，对调节器PJD参数进行整定，通过其中A为活塞面积。对实测波形和仿真波形的比较表明模型及其参数的正确性。又：3．210—3zz，所以()=312。5【关键词】液压伺服；PID控制；建模分析；固定点；仿真5积分环节积分环节用于将活塞移动速度转化为活塞移动位移，设其传递函引言数为()，则1：：汽车座椅安全

2、带固定点试验台是针对汽车座椅安全带固定点强度)S检测的试验设备，是保障汽车车辆的安全可靠运行不可缺少的试验检测6、位移传感器设备，满足GB14167—2006《汽车安全带固定点t6J、GB15083-1994《汽在闭环控制系统中，检测环节起到两个作用，一个是检测出被测信车座椅强度要求及试验方法》、GB13057—2003《客车座椅及其车辆固号的大小，另一个作用是把被测信号转换成可与指令信号进行比较的定件的强度标准要求的强度试验、静态试验。座椅固定点安全带试验物理量，从而构成反馈通道。通常测量转换作用可以看成一个比例环多由液压油源提供动力，控制为液压伺服闭环控制系

3、统。液压伺服控制节，其比例系数就是转换系数。具有反应快、系统刚度大和伺服精度高等优点，特别是计算机控制技术位移传感器量程为lm，信号输出最大电压为10V，当加入lOms的滤的完善和普及为电子技术和液压技术的结合奠定了基础，大大地提高了波时，位移传感器为小惯性环节，设其传递函数为()，贝U液压控制系统的功能与完成复杂控制的能力。然而，由于缺少对液压㈨：：伺服系统模型的深入分析，系统调试采用经验试凑方法，导致调试工作“，()l+OOls复杂，系统调试精度和性能也难以达到系统最佳状态。因此，液压伺服综上分析，液压伺服闭环控制系统在不加入位置控制调理器时前系统模型的建立

4、及其性能的分析，成为提高液压系统精度和性能的必向通路传递函数为G(s)=()()()要条件，也为进一步深入认识液压伺服系统提供理论基础。0043751．系统模型分析f1+O．004s)汽车座椅安全带固定点液压伺服闭环控制系统采用部1"3~1主研发雠为踯)=的多功能复合控制器控制液压伺服阀，以直线位移传感器作为位置检测元件。单通道系统原理框图如图1所示。液压伺服系统结构图如图2所示。Ug+Up．X—1，r一．．-0．04375s(1+0．004s)该系统的各组成环节的数学模型分析如下：l01、位置偏差控制器按照负反馈原理，比较环节的功能是将反馈信号与控制信号进行l

5、+O．Ol比较并得出偏差信号。比较环节进行的运算为U。=Ug-Ur2位置控制调理器图2系统结构图位置控制调理器通常采用PID控制，以下为使讨论简化，假设调理2系统性能分析及校正器为比例作用调节，设调理器的传递函数为w。(s)，则调理器的调节作用2．1稳定性判断及稳态性能分析规律是w．(s)=K，K为比例放大倍数，简称增益。分析一个控制系统的性能，首先要考虑系统的稳定性，因为稳定是3液压伺服阀SFF系统正常运行的首要条件。所谓稳定性，是指系统在扰动消失后，由初液压伺服阀可看作是一个惯性环节。设其传递函数为w：(s)，则始偏差状态恢复到原平衡状态的性能。若控制系统在

6、初始扰动的影响下，其动态过程随时间的推移逐渐衰减并趋于零，则称系统稳定。判断==线性系统稳定的充要条件是，闭环系统特征方程的所有根均具有负实部，即闭环传递函数的极点严格位于左半S平面。其中。为时间常数为简化系统性能指标的讨论，假设反馈通路位移传感器不加入滤液压伺服阀额定流率为63L／min，即1．05×10。II1／s。伺服阀内包波环节，此时反馈回路为一个比例环节。系统不加入位置调节器时，系含两个线圈，每个线圈额定电流为7．5mA，此处线圈串联使用，所以统闭环传递函数为⋯：m(。。：墨一～U(nlG(s)tt(s)K2=O．14x10～。109375液压伺服阀频

7、响为f=40HZ，故o=0．004s，所以，液压伺服阀传递s+250s+109375函数为通过求解特征方程式的根可知，系统具有两个位于S平面左半部的：：负实根，根据判定线性系统稳定的充要条件可知系统是稳定的。1+0．004s系统开环传递函数为G(()=0丽．4375一丽4油缸活塞油缸活塞为比例环节。设其传递函数为w(s)，则系统不加入位置调节器时误差传递函数为：