论文摘要
直驱式容积控制(Direct Drive Volume Control,DDVC)电液伺服系统即无阀电液伺服系统。它具有由电机控制的灵活性和液压出力大的双重优点,而且与传统电液伺服系统相比,抗污染能力强、节能、高效、小型集成化、环保、操作方便、制造成本低,目前已经应用在多个领域中并取得了很大的经济效益,但系统动态特性不高的问题使其应用场合受到限制。因此对直驱式容积控制电液伺服系统进行研究,对提高系统的性能与实际应用价值、拓展系统的应用前景具有重要的意义。国外尤其是美国和日本等国对此系统的研究已趋于成熟,应用越来越广泛。磁敏电阻式位移传感器是利用磁电阻效应工作的,它具有抗震能力强,耐高温和低温,低磨损,长寿命,对工作环境的要求低等特点,是对电液位置伺服系统进行直线位移检测的理想元件,尤其是在环境恶劣的系统中有着很强的适用性。此外,传感器模块化封装,防水性能好,对有位移检测和位置控制要求的水下作业,与传统的电液伺服液压缸相比,磁敏电阻式位移传感器液压缸的优势是显而易见的。本文为对带磁敏电阻式位移传感器的直驱式电液伺服液压缸的研究。首先,详细分析了MR(Magneto-resistor)位移传感器内在的工作机制、结构原理和传感器的信号处理电路。对起磁标记尺作用的活塞杆进行了研究并介绍了传感器的安装定位。其次,建立了交流伺服电机的数学模型,分析了泵控缸液压动力机构的结构原理,建立了数学模型,进而得出了直驱式电液伺服系统的数学模型,讨论了各项参数对系统性能的影响,并在此基础上进行了系统计算机仿真研究。此外,搭建了非对称缸闭环实验台。采取一些隔离措施,减少外界因素对系统性能造成的不利影响。同时,完成试验台PID控制器程序的编制。对直驱式电液伺服装置进行了试验研究,从而验证了数学模型的正确性。
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