电液高频疲劳试验机的控制系统设计研究.pdf

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1、第43卷第1期浙江工业大学学报Vo1．43NO．12O15年2月JOURNALOFZHEJIANGUNIVERSITYOFTECHNOLOGYFeb．2015电液高频疲劳试验机的控制系统设计研究胡俊飞。阮健，李胜，丰章俊(浙江工业大学特种装备制造与先进加工技术教育部重点实验室，浙江杭州310014)摘要：由于电液高频疲劳试验机采用传统的电液伺服阀难以达到较高的激振频率，为了解决这个问题，采用一种特殊结构的2D激振阀来控制液压缸，从而提高电液高频疲劳试验机的激振频率．该2D激振阀具有双运动自由度，控制阀芯旋转可

2、实现激振频率控制，控制阀芯轴向运动可实现激振幅值控制．由于2D激振阀的转阀特性，无法引入一个偏置信号实现对激振中心平衡位置的偏置控制，因此在对称液压缸上并联一个数字伺服阀，通过改变数字伺服阀的开口大小和方向就可以实现激振器振动中心位置的偏置．基于电液高频疲劳试验机的工作原理设计其控制系统并做实验．实验表明：该电液高频疲劳试验机的控制系统可实现高达2500Hz的激振频率；谐振频率为980Hz，在该频率可进行高频率、大载荷的疲劳实验．关键词：2D激振阀；激振频率；激振幅值；偏置控制；DSP中图分类号：TH137文

3、献标志码：A文章编号：1006—4303(2015)01—0058-04Designandresearchonthecontrolsystemofelectro—hydraulichigh—frequencyfatiguetestmachineHUJunfei，RUANJian，LISheng，FENGZhangjun(KeyLaboratoryofSpecialPurposeEquipmentandAdvancedManufacturingTechnology，MinistryofEducation，Zhe

4、iiangUniversityofTechnology，Hangzhou310014，China)Abstract：Electro—hydraulichigh—frequencyfatiguetestmachinecannothaveahighexcitationfrequencyusingtraditionalelectro—hydraulicservovalve．Tosolvethisproblemaspecial2Dexcitingvalveisusedtocontrolhydrauliccylinde

5、r．The2Dexcitationvalvehasdualfreedomofmovement．Theexcitationfrequencycontrolcanbeachievedbycontrollingspoolrotation，andtheexcitationamplitudecontrolcanbeachievedbycontrollingspoolaxialmovement．Sincethecharacteristicsoftherotaryvalveof2Dexcitationvalve，abias

6、signalcannotusedtoachievetheequilibriumposition，thereforeadigitalservovalveisparalleledonthesymmetricalcylinder，vibrationcenterpositioncanbecontrolledbychangingtheopeningsizeandtheopeningdirectionofthedigitalservovalve．Acontrolsystemisbuiltbasedontheworking

7、theoryofelectro—hydraulichigh—frequencyfatiguetestmachine．Theresultsofexperimentsshowsthatthiscontrolsystemcanachieveexcitationfrequencyupto2500Hz；theresonantfrequencyis980Hzwhichcanbeusedinhigh—frequency，largeloadfatiguetest．Keywords：2Dexcitationvalve；exci

8、tationfrequency；excitationamplitude；biascontrol；DSP收稿日期：2014—09—09基金项目：国家自然科学基金资助项目(51375445)；浙江省自然科学基金资助项目(LZ13E050002)作者简介：胡俊飞(1989)，男，浙江金华人，硕士研究生，研究方向为电液控制，E—mail：365765383@qq．corf1．通信作者：阮健教授E—mail：