直驅(qū)式容積控制電液執(zhí)行器的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、電液執(zhí)行器是閥門驅(qū)動(dòng)及控制領(lǐng)域中的一個(gè)重要分支。直驅(qū)式容積控制電液執(zhí)行器作為結(jié)合了液壓驅(qū)動(dòng)和伺服控制的新型驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器，具有節(jié)能環(huán)保、結(jié)構(gòu)緊湊的優(yōu)點(diǎn)，正在被廣泛地研究和開發(fā)。對(duì)直驅(qū)式容積控制電液執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)具有重要的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用價(jià)值。
　　本文以直驅(qū)式容積控制的電液執(zhí)行器為研究對(duì)象，將聯(lián)合仿真、優(yōu)化設(shè)計(jì)及專家系統(tǒng)控制相結(jié)合，研究對(duì)直驅(qū)式電液執(zhí)行器的減振降噪和結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，并進(jìn)行針對(duì)專家系統(tǒng)的控制策略與其他控制形式的

2、比較、仿真與分析，得出最優(yōu)化的電液執(zhí)行器。
　　首先，對(duì)直驅(qū)式電液執(zhí)行器的元件進(jìn)行三維建模與實(shí)體樣機(jī)研制，包括液壓缸、伺服電機(jī)及液壓泵的選型設(shè)計(jì)與虛擬樣機(jī)裝配;并對(duì)關(guān)鍵部件進(jìn)行ANSYS的靜力學(xué)仿真，試制出直驅(qū)式電液執(zhí)行器的物理樣機(jī)。
　　其次，對(duì)直驅(qū)式電液執(zhí)行器存在的振動(dòng)與噪聲現(xiàn)象產(chǎn)生原理進(jìn)行了研究，重點(diǎn)對(duì)液壓管道和液壓泵的減振降噪進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，并通過AMESim軟件的仿真分析驗(yàn)證減振降噪的優(yōu)化合理性，結(jié)果可得:通過對(duì)液壓

3、管路布局和液壓泵關(guān)鍵因素的優(yōu)化，執(zhí)行器在運(yùn)行過程中的振動(dòng)和噪聲有明顯的下降。
　　最后，建立了直驅(qū)式電液執(zhí)行器的數(shù)學(xué)模型，搭建基于MATLAB/Simlink的聯(lián)合仿真平臺(tái)，在控制器中引入專家系統(tǒng)的控制策略。通過聯(lián)合仿真，比較了在專家系統(tǒng)控制策略和常規(guī)PID控制策略下，系統(tǒng)輸入的正弦信號(hào)、階躍信號(hào)和斜坡信號(hào)的控制響應(yīng)特性，結(jié)論如下:專家控制系統(tǒng)具有更佳的控制響應(yīng)性能，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)位移偏差量進(jìn)行不斷的修正，因此其調(diào)節(jié)時(shí)間更短，系統(tǒng)的響