泵閥復(fù)合電液加載方法的理論分析與研究.pdf

1、電液負(fù)載模擬器是用來(lái)準(zhǔn)確復(fù)現(xiàn)輸入力，尤其用來(lái)模擬被檢測(cè)系統(tǒng)在不同運(yùn)動(dòng)情況下所受的外負(fù)載力。通過(guò)負(fù)載模擬器模擬外輸出負(fù)載力可以將實(shí)驗(yàn)條件下的預(yù)測(cè)性實(shí)驗(yàn)來(lái)代替實(shí)物實(shí)地測(cè)試，這樣便簡(jiǎn)化了測(cè)試條件、縮短了研發(fā)周期、節(jié)約了研發(fā)成本。負(fù)載模擬器的加載精度越高，實(shí)驗(yàn)可靠性以及項(xiàng)目成功率也越高。負(fù)載模擬器多用于航天與國(guó)防軍事方面，而國(guó)防安全對(duì)一個(gè)國(guó)家至關(guān)重要，這也確定了研究負(fù)載模擬器的重要性。因?yàn)樨?fù)載模擬器需要給運(yùn)動(dòng)的被測(cè)系統(tǒng)加載，而它與被測(cè)系統(tǒng)剛性連

2、接，所以負(fù)載模擬器因受被測(cè)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)干擾產(chǎn)生多余力繼而影響了輸出力的加載精度。多余力是影響負(fù)載模擬器的主要原因，一直以來(lái)對(duì)負(fù)載模擬器的研究就是設(shè)法減小其多余力。隨著電液控制技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)今對(duì)于負(fù)載模擬器研究最多的是電液負(fù)載模擬器。至今已有多種減小多余力的補(bǔ)償方案，主要分為結(jié)構(gòu)補(bǔ)償法與控制補(bǔ)償法。對(duì)于結(jié)構(gòu)補(bǔ)償法，或因結(jié)構(gòu)復(fù)雜成本太高如位置同步補(bǔ)償;或因會(huì)降低系統(tǒng)頻寬如蓄能器校正;或因在實(shí)際中存在誤差而不能滿足要求如同步反向補(bǔ)償?shù)?。因?yàn)檫@種種

3、原因使這些方法都未能廣泛應(yīng)用于實(shí)踐。對(duì)于控制法補(bǔ)償法，往往因控制環(huán)節(jié)存在高階只能實(shí)現(xiàn)近似補(bǔ)償而限制了該方法只能部分消除多余力。
　　本文提出了泵閥復(fù)合電液加載方法，即在僅單閥控制的電液負(fù)載模擬器基礎(chǔ)上并聯(lián)一閉式泵速度調(diào)速回路。該泵速度回路獨(dú)立控制負(fù)載模擬器速度從而使原閥控回路獨(dú)立控制系統(tǒng)輸出力從而實(shí)現(xiàn)速度與力的解耦控制?？紤]到成本，本文泵速度回路中的電機(jī)我們選用感應(yīng)電機(jī)，通過(guò)感應(yīng)電機(jī)的變頻調(diào)速調(diào)節(jié)泵的輸出流量進(jìn)而調(diào)節(jié)負(fù)載模擬器速度

4、。利用SimulationX對(duì)該方案搭建模型并仿真分析。首先搭建調(diào)試泵速度回路，通過(guò)仿真分析其各項(xiàng)性能指標(biāo)。然后再搭建僅閥控制的電液負(fù)載模擬器仿真模型并進(jìn)行手動(dòng)整定各控制參數(shù)。將調(diào)試好的泵速度回路并聯(lián)在原加載系統(tǒng)液壓缸兩端，微調(diào)各控制參數(shù)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。對(duì)搭建調(diào)試好的模型進(jìn)行多余力仿真，根據(jù)仿真結(jié)果我們得出泵閥復(fù)合電液負(fù)加載方法可以有效抑制負(fù)載模擬器的多余力。尤其在被測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)頻率為1Hz時(shí)，該方法高效抑制多余力。在對(duì)系統(tǒng)抑制多余力分析