大射電望遠(yuǎn)鏡FAST液壓促動(dòng)器動(dòng)態(tài)特性分析與試驗(yàn)研究.pdf

1、本課題來源于國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目500 m口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡FAST液壓促動(dòng)器的研制。課題根據(jù)FAST望遠(yuǎn)鏡促動(dòng)器的功能和技術(shù)要求，采用調(diào)研與試驗(yàn)相結(jié)合的方法，驗(yàn)證了一種原理簡單、運(yùn)行模式多樣的液壓促動(dòng)器方案，介紹了促動(dòng)器幾種主要運(yùn)行模式的實(shí)現(xiàn)方法，并完成了促動(dòng)器樣機(jī)的研制。
　　為了分析和研究該液壓促動(dòng)器的動(dòng)態(tài)特性，本文提出了利用齒輪泵泄漏特性及液控單向閥開啟特性來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)流量閉環(huán)的建模方法，搭建了有別于常規(guī)液壓系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模

2、型；設(shè)計(jì)了該促動(dòng)器數(shù)學(xué)模型中主要參數(shù)的辨識(shí)試驗(yàn)；研發(fā)了參數(shù)辨識(shí)試驗(yàn)裝置；并通過試驗(yàn)獲取了齒輪泵流量壓力系數(shù)Kq和液控單向閥開啟特性Kf兩個(gè)數(shù)學(xué)模型中的重要參數(shù)值。在所建數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，利用 Matlab/Simulink軟件對(duì)促動(dòng)器進(jìn)行模擬仿真，分析了促動(dòng)器在開環(huán)外伸以及閉環(huán)跟蹤兩種模式下的運(yùn)動(dòng)特性；利用AMESim軟件分析了促動(dòng)器在故障隨動(dòng)時(shí)的動(dòng)態(tài)性能；最后將系統(tǒng)模擬仿真結(jié)果與促動(dòng)器樣機(jī)試驗(yàn)的測試數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比驗(yàn)證。
　　研究

3、表明，促動(dòng)器的模擬仿真與系統(tǒng)試驗(yàn)測試數(shù)據(jù)的一致性較好，所建立的數(shù)學(xué)模型能夠正確描述液壓促動(dòng)器的工作原理。動(dòng)態(tài)特性分析表明，開環(huán)時(shí)，促動(dòng)器的運(yùn)行速度隨輸入脈沖頻率的增加而增大；閉環(huán)時(shí)，促動(dòng)器在變載荷作用下可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定跟蹤，仿真與試驗(yàn)最大跟蹤誤差分別為0.15mm和0.2mm，滿足促動(dòng)器設(shè)計(jì)精度要求；促動(dòng)器在大負(fù)載隨動(dòng)時(shí)運(yùn)行平穩(wěn)，無高速?zèng)_擊，在小負(fù)載隨動(dòng)時(shí)的最小隨動(dòng)啟動(dòng)拉力為160 N，該FAST望遠(yuǎn)鏡促動(dòng)器設(shè)計(jì)合理。
　　本課題完成了