液压固定阻尼式气液联控位置伺服系统的研究

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1、哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要由于气体介质不易燃、不易爆，系统抗电磁干扰和抗辐射能力强，适用于在恶劣环境下工作等一系列特点，使气动技术应用领域不断扩大。但是，也正因为气体介质的可压缩性大、粘性低，使得常规气压伺服系统的固有频率和阻尼比都较小，系统的定位精度和定位刚度也较低，难以适应高要求的场合，并大大限制了气压技术的应用和发展。本文正是针对气压伺服系统的这一根本缺陷，将可压缩性小，粘度较大的液体介质引入到气压伺服系统中，并进行闭环控制，实现气液联控伺服系统(PHCC)，并对该系统的性能进行研究。本文在介绍了传统的气动伺

2、服系统、气液连动系统的基础上，详细说明了气液联控伺服系统的结构、原理、和特点，对气液联控伺服系统进行了理论分析、建立了状态方程，并进行了计算机仿真和实验研究。设计研制了气液联控位置伺服及力伺服系统试验台。设计了气液串联伺服缸及试验台的其他各部件，选购了试验台的气动元件、液压元件及测量元件，设计了高速开关阀驱动电路板，编制了全套计算机控制程序等。本文进行了常规气液伺服系统、液压固定阻尼式气液联控伺服系统对典型信号的跟踪实验研究。实验表明气液联控伺服系统是一种全新的气压伺服系统，它能够实现常规气压伺服系统难以实现的高精度、高刚

3、度，实验结果是令人满意的。关健词气液联控;脉宽调制:液压阻尼哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractThePneumaticsystemisusedmoreandmorewildlyforthetransmissionmediumwithnoncombustibilityandunexplosibilityoritsstrongabilityofanti-interferencetoelectromagneticradiation.Butitisairmediumwithcompressibilityandlowvi

4、scositythatleadstolownaturalfrequency,dampingradioandbadpositionrigiditywitchlimitstheuseofpeneumatictechnique.Thisessentialdefectofpneumatictechniqueisaimedatinthepaper,Theliquidmediumwithlowcompressibilityandhighviscosityisleadedintonormalpneumaticservosystemand

5、controlledinclose-loopsimultaneously.ThatrealizesPneumatic-Hydraulic·Combination-Control(PHCC)servosystemandtheresearchworkofPHCCiscarried.Onthebasisofthedescriptionoftraditionalpneumatic-hydraulicsystem,theprinciple,structureandcontrolcharacteristicsofPHCCareexpl

6、ainedindetail.ThemathematicsmouldofthepowermechanismofPHCCservosystemaregiven,thesimulationresearchonPHCCservosystemaredone.Wholeexperimentschemeareputforward.Theexperimentequipmentsincludingthepneumaticandhydraulicservocylinder,theconnectionandothercomponentsared

7、esigned.Somecomponentsarechosenandbou沙t.ThePHCCcomputercontrolsoftwareandthehigh-speedon-offvalvedrivingsystemaredesigned.Theexperimentsofthetypicalsignalinputstothenormalpneumaticsystem,toPHCCservosystemwithliquidthrottledfixedlyaredone.TheresultsindicatethatPHCC

8、servosystemisanewkindofpneumaticservosystemanditcanrealizethehi沙precision,highrigiditythatthenormalpneumaticservosystemisverydifficulttodo.Theresultsare