逐級加載液壓缸及其同步控制研究.pdf

1、處于地層深部的巖石是存在于一個復(fù)雜的多場耦合的環(huán)境中，在溫度、壓力、磁場、氣液等多種因素作用下，巖石的滲透性能和力學(xué)性能等都是我們所未知的。所以，巖石力學(xué)試驗機是廣大科研院所和高等學(xué)校研究巖石力學(xué)性能的主要試驗設(shè)備。只有通過更為真實地模擬地下環(huán)境的狀態(tài)，才能更清晰地了解巖石在地下的微觀運移規(guī)律。真三軸試驗機是能夠在巖石試樣的三個方向上進行受力試驗的巖石力學(xué)試驗機。它的核心部分就是液壓伺服加載系統(tǒng)，用于測試巖石試樣的受力、位移和形變等。液

2、壓加載系統(tǒng)是直接決定巖石力學(xué)試驗的關(guān)鍵。
　　本課題以真三軸巖石力學(xué)試驗機的液壓加載系統(tǒng)為基礎(chǔ)，研制了一套液壓加載系統(tǒng)。為了能實現(xiàn)預(yù)定的加載控制要求，提出了一種新型的逐級加載液壓缸組設(shè)計方案，該逐級加載液壓缸能夠在空間和試樣大小有限的情況下提供更大的加載力，并分析了基于靜壓支撐油缸的油膜厚度對于活塞桿與導(dǎo)向帶之間密封性的影響。針對新型的逐級加載液壓缸的技術(shù)要求，完成了相關(guān)液壓元器件的選型與計算。通過分析液壓伺服加載系統(tǒng)位置控制和力

3、控制的模型和液壓伺服系統(tǒng)的非線性、建模困難、強交叉耦合、參數(shù)不確定性和高精度同步跟蹤等問題，選用了迭代學(xué)習(xí)控制方法。它能有效地解決系統(tǒng)的同步跟蹤誤差問題，并且能保持良好的穩(wěn)定性和魯棒性。
　　利用AMESim和MATLAB/Simulink軟件的強大的仿真建模能力，分別搭建液壓伺服加載系統(tǒng)的整體物理模型和基于迭代學(xué)習(xí)的Simulink控制模型，更加真實地模擬了系統(tǒng)的工作狀態(tài)。通過兩個軟件的聯(lián)合仿真驗證，液壓加載系統(tǒng)在迭代學(xué)習(xí)的控制