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仿真波纹管疲劳试验台电液比例位置制约系统设计

收藏本文 2024-03-17 点赞:34956 浏览:158851 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:波纹管在实际工作中,多数是在非比例多轴加载作用下服役的。由此,如果运用传统疲劳试验机,利用单轴疲劳论述对其进行疲劳损伤的预测将很难达到足够的精确度,难以满足要求。所以,针对波纹管这一得到广泛运用的产品,研发出一种能够充分接近波纹管实际工况的试验机构,使得人们能够深入探讨波纹管多轴疲劳机制,寻找提升多轴疲劳抗力的途径及精确地预测多轴疲劳寿命具有重大作用。本论文设计了一套电液比例闭环制约系统,充分结合了电气和液压两方面的优点,制约性能好,传动能力大,并且便于计算机制约,模拟了波纹管的实际工作状态,提升了对波纹管的制约精度。本论文首先根据波纹管的实际工况特点,设计了一套试验机构,根据试验对液压系统的要求,设计了电液比例闭环制约系统,建立了液压系统动态数学模型,并利用制约论述的知识详细浅析了系统的动态特性。然后针对系统的动态响应特性,采取PID制约器对系统进行校正,提升了系统的动态品质。本论文基于Matlab/Simupnk和DSHplus两种仿真软件对液压系统进行模拟仿真,仿真结果表明系统性能可以很好地满足实际要求,同时通过比较,凸显了专业液压仿真软件DSHplus的优越性。为实现良好的人机界面,本论文利用VB作为平台和数据管理进行编程,可以方便地设置、修改工艺参数,保存历史记录,并具有实时显示活塞运动的位移曲线等功能。另外,本论文选用PCL-812PG工业板卡做为硬件接口,完成了数据采集、数据输出制约等多项功能。关键词:波纹管论文电液比例论文PID制约论文仿真论文VB论文

    摘要5-6

    Abstract6-11

    第1章 绪论11-17

    1.1 金属波纹管国内外进展概况11-12

    1.1.1 金属波纹管国外进展概况11

    1.1.2 金属波纹管国内进展概况11-12

    1.2 电液比例制约技术进展概况12-15

    1.2.1 电液比例制约技术概述12-13

    1.2.2 电液比例制约系统特点13-14

    1.2.3 电液比例位置制约系统14-15

    1.3 课题探讨的目的及作用15

    1.4 课题探讨内容15-17

    第2章 疲劳试验台机构设计及动静态浅析17-25

    2.1 疲劳试验台机构设计17-20

    2.1.1 试验机构说明17

    2.1.2 试验条件及要求17-19

    2.1.3 机构部件尺寸计算19-20

    2.2 疲劳试验机构动静态浅析20-25

    2.2.1 静态浅析20-23

    2.2.2 动态浅析23-25

    第3章 疲劳试验台液压系统的设计与计算25-33

    3.1 液压系统制约案例的确定25

    3.1.1 液以制约系统的选择25

    3.1.2 液压系统制约方式的选择25

    3.2 液压系统原理图25-26

    3.3 液压系统元件参数的确定与计算26-32

    3.3.1 供油压力的选择26

    3.3.2 液压缸参数的确定与计算26-27

    3.3.3 比例阀的确定27-29

    3.3.4 泵的选择与计算29-30

    3.3.5 蓄能器的选择与计算30-31

    3.3.6 管件的选择与计算31-32

    3.4 波纹管内液供给装置的设计及计算32-33

    第4章 液压系统数学建模33-53

    4.1 数学模型的建立策略33-35

    4.1.1 微分方程法33

    4.1.2 传递函数法33-34

    4.1.3 状态空间法34

    4.1.4 功率键合图法34-35

    4.2 阀控缸系统数学模型35-46

    4.2.1 液压缸活塞杆外伸情况35-42

    4.2.2 液压缸活塞杆内缩情况42-46

    4.3 其他环节数学模型46

    4.3.1 比例放大器的传递函数46

    4.3.2 位移传感器的传递函数46

    4.3.3 比例阀的传递函数46

    4.4 系统方框图及传递函数46-47

    4.5 系统仿真参数的确定47-51

    4.5.1 液压油液参数的确定47-48

    4.5.2 比例放大器的确定48

    4.5.3 位移传感器的确定48

    4.5.4 比例阀参数的确定48

    4.5.5 液压缸参数的确定48-51

    4.6 液压系统的开环传递函数51-53

    第5章 系统性能浅析及PID校正53-67

    5.1 系统开环频率特性及稳定性浅析53-54

    5.2 系巧闭环响应特性浅析54-56

    5.2.1 采样周期的确定54-55

    5.2.2 系统闭环仿真浅析55-56

    5.3 系统PID校正及仿真浅析56-67

    5.3.1 PID制约基础56-57

    5.3.2 数字PID制约策略57-59

    5.3.3 PID参数整定59

    5.3.4 基于Simupnk的PID制约仿真浅析59-63

    5.3.5 基于DSHplus的PID制约仿真浅析63-67

    第6章 计算机制约系统设计67-77

    6.1 制约系统硬件设计67-70

    6.1.1 工控机配置67-68

    6.1.2 数据采集板卡68-69

    6.1.3 端子板69

    6.1.4 固态继电器69-70

    6.2 制约系统软件设计70-77

    6.2.1 制约系统程序设计70-71

    6.2.2 动态链接库71-72

    6.2.3 VB与Matlab的链接72

    6.2.4 数字PID制约算法72-73

    6.2.5 系统抗干扰设计73-77

    第7章 结论与展望77-79

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