电液伺服阀静动态性能测试系统的研制

论文摘要

电液伺服阀是应用在电液伺服控制系统中的关键部件。电液伺服阀在出厂前须进行严格测试,以保证合格。其中,静动态性能是测试的主要内容之一,静动态性能的传统测试方法和数据处理主要由人工完成,测试效率和精度不高,受人为因素的影响较大。本文针对传统测试方案效率低、精度差的特点,以中国航空工业某研究所的实际应用为目标,研制一套电液伺服阀静动态性能自动测试系统。根据测试要求,整个系统可分测试台体、液压油路部分、硬件电路部分、计算机控制软件四大部分。本文首先介绍了整个测试系统的设计。包括测试方案、测试台体、测试仪器箱、油路系统和测试系统控制软件。并通过分析选用了压力传感器、流量传感器、直线位移传感器作为主要的测试信号采集仪器,分析设计了其二次仪表放大电路等。编写了系统控制软件,实现测试操作的自动化。然后重点研究了以下四个关键技术:研制了一个有效的无载伺服缸,实现系统的动态测试信号的采集;采用定量泵-比例溢流阀闭环控制调压方案,解决供油压力的高精度控制问题;设计电液伺服阀测试驱动电路,实现稳定、精确地驱动电液伺服阀;采用一阶惯性滤波与傅立叶低通滤波相结合的数字滤波器,实现有效测试信号的提取。最后,通过实验验证,本测试系统实现伺服阀静动态性能的自动化测试,重复精度在5%以内,完全能够满足实际生产的需要。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 国内外综述
• 1.2.1 国外综述
• 1.2.2 国内综述
• 1.3 本文的主要研究内容
• 第2章 电液伺服阀静动态性能测试系统的设计
• 2.1 系统测试要求
• 2.2 电液伺服阀静动态性能测试系统整体构成
• 2.3 电液伺服阀静动态性能测试台体设计
• 2.4 油路系统设计
• 2.4.1 油路整体设计
• 2.4.2 油源泵站设计
• 2.5 电液伺服阀静动态性能测试系统信号采集模块
• 2.5.1 压力传感器的选用
• 2.5.2 压力传感器信号采集模块
• 2.5.3 流量传感器的选用
• 2.5.4 流量计信号采集模块
• 2.5.5 动态位移传感器选用
• 2.5.6 动态测试位移信号采集模块
• 2.6 电液伺服阀静动态性能测试系统接口
• 2.7 本章小结
• 第3章 电液伺服阀静动态性能测试系统软件设计
• 3.1 软件的总体设计思想
• 3.2 电液伺服阀静动态性能测试系统软件操作流程
• 3.3 RS232 串行通信接口程序
• 3.4 数据管理
• 3.5 本章小结
• 第4章 电液伺服阀静动态性能测试关键技术的研究
• 4.1 液压系统供油压力控制技术
• 4.1.1 控制方案
• 4.1.2 控制算法
• 4.2 无载伺服缸的设计
• 4.2.1 密封方案的选择
• 4.2.2 缸体设计
• 4.3 伺服阀驱动电路设计
• 4.3.1 阀控制信号的发生
• 4.3.2 电压－电流转换电路的设计
• 4.4 数字滤波器设计
• 4.4.1 干扰源分析
• 4.4.2 数字滤波器设计
• 4.5 本章小结
• 第5章 电液伺服阀静动态性能测试系统实验分析
• 5.1 压力传感器标定实验
• 5.2 系统调压精度实验
• 5.3 静态特性实验
• 5.4 动态特性实验
• 5.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 附录
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢