【正文】 (0~3dB)的范圍內(nèi)，～，則可以得到滿意的瞬態(tài)響應(yīng)。換句話說，上升時(shí)間與成反比。伺服閥的頻寬應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際需要加以確定，頻寬過低會限制系統(tǒng)的響應(yīng)速度，過高會使高頻干擾傳到負(fù)載上。幅值比是在某一特定批頻率下的輸出流量幅值與輸入電流之比，除以一指定低頻(輸入電流基準(zhǔn)頻率)下的輸出流量與同樣輸入電流幅值之比。在電液伺服系統(tǒng)中，由于系統(tǒng)的開環(huán)放大系數(shù)可利用電子放大器的增益來調(diào)整，因此對伺服閥流量增益的要求就不那么嚴(yán)格。根據(jù)液壓缸的具體尺寸，可以算出此時(shí)液壓缸的速度：（3—1）根據(jù)測定的數(shù)據(jù)可以確定電流輸入時(shí)伺服閥的流量增益：（3—2）流量增益表示負(fù)載壓降一定時(shí)，閥單位輸入位移所引起的負(fù)載流量變化的大小。在這里我們的主要目的是測定伺服閥的動態(tài)特性，明確其具體參數(shù)。輸 入 元 件轉(zhuǎn)換放大裝置液壓執(zhí)行元件控制 對象反饋測量元件比較元件液壓能源圖3—1液壓伺服系統(tǒng)的構(gòu)成下面分別介紹液壓振動系統(tǒng)的各個(gè)組成部分的數(shù)學(xué)模型，三級電液伺服閥采用的是Moog公司的79200 S04FKP型號，其驅(qū)動級也是采用Moog公司提供的配套產(chǎn)品，對稱液壓缸采用的是Shorewestern公司的產(chǎn)品。轉(zhuǎn)換放大裝置的功用是將偏差信號的能量形式進(jìn)行變換并加以放大，輸入到執(zhí)行機(jī)構(gòu)。輸入信號和反饋信號應(yīng)轉(zhuǎn)換成相同形式的物理量，以便進(jìn)行比較。與此同時(shí)還起到信號的功率放大作用，因此也是一個(gè)功率放大裝置。（4） 防止空氣進(jìn)入油量不足會引致油溫易升高、空氣易于溶入油中，造成容積效率急劇下降，并出現(xiàn)振動和噪聲，使系統(tǒng)不穩(wěn)定，快速性降低，影響油質(zhì)和液壓系統(tǒng)的正常工作，油量不足通常是漏油或修理時(shí)流失所致，為此為保證良好的控制系統(tǒng)，需添加油庫中對油位的檢測，日常應(yīng)留意檢查有沒有泄漏的部位，及早更換磨損的密封件，收緊松動的接頭等，維修后要檢查油箱的油量，及時(shí)補(bǔ)給。（2） 保證油源清潔濾油器起到潔凈液壓油的作用，為保證系統(tǒng)穩(wěn)定工作及延長液壓元件與潤滑件的壽命，系統(tǒng)油液的必須清潔，因此油箱加油必須經(jīng)過過濾后加入系統(tǒng)，濾油器應(yīng)每隔三個(gè)月清洗一次以保持油泵吸油管暢通，同時(shí)檢查濾油網(wǎng)有否損壞；通常過濾網(wǎng)的規(guī)格不得大于200目。為使液壓系統(tǒng)始終保持良好的密封性能,在液壓系統(tǒng)使用時(shí)要及時(shí)更換密封圈和密封升級。（2） 材料升級：采用低摩擦系數(shù)的聚醚聚胺酯材料取代傳統(tǒng)聚酯聚胺酯。液壓缸的泄漏可分內(nèi)泄漏和外泄漏。故一般壓力P0=88%Ps=28 MPa。在滿足系統(tǒng)的技術(shù)要求且不浪費(fèi)的情況下，供油壓力的最后選定，應(yīng)與伺服閥及液壓缸相匹配，并系統(tǒng)其他組成元件的額定壓力相適應(yīng)。系統(tǒng)的穩(wěn)定性、快速性和穩(wěn)態(tài)誤差都受和限制。其切點(diǎn)處公式： （2—10）（2—11）而選擇伺服閥的最大空載流量為，則可以設(shè)計(jì)出液壓缸的活塞面積和所需要的供油壓力 ，以及。若傳感器是檢測位置狀態(tài)的，則為一位置控制系統(tǒng)。先導(dǎo)級為動圈式磁力馬達(dá)推動的彈簧對中式四凸肩四通滑閥，功率級采用四凸肩四通滑閥接位移傳感器的結(jié)構(gòu)，采用伺服放大器進(jìn)行位置閉環(huán)控制，以保證伺服閥功率級閥芯位移與伺服放大器輸入信號成正比。根據(jù)系統(tǒng)的性能要求，我們可以知道系統(tǒng)的負(fù)載主要是慣性負(fù)載，由此可以列出系統(tǒng)的負(fù)載力平衡方程： （2—4） 而；考慮到最大的振動速度為10Hz，因此取，因此負(fù)載力平衡方程化成一個(gè)橢圓方程[11]: （2—5）所以負(fù)載的功率為： （2—6）帶入數(shù)值，得到負(fù)載曲線的最大功率為：在此最大功率點(diǎn)處的負(fù)載力為：負(fù)載速度為： 三、 電液伺服閥及伺服放大器的選用QDY系列電液伺服閥具有零點(diǎn)穩(wěn)定，靈敏度高，零漂小，頻帶寬，穩(wěn)定性高，長期工作可靠等優(yōu)點(diǎn)。導(dǎo)軌在實(shí)驗(yàn)臺與底基之間起傳撐作用，其摩擦阻力會影響整個(gè)系統(tǒng)的有功功率，因此選取摩擦系數(shù)小，減小摩擦力是很必要的。對一臺額定輸出的振動臺來說，臺面的質(zhì)量越大，對試件的出力就越小，所以在設(shè)計(jì)臺面時(shí)對其進(jìn)行設(shè)計(jì)是非常重要的。在計(jì)算中主要選用參數(shù)如下:（1） 頻率 f=10Hz；（2） 水平位移 xm=177。（5） 伺服閥放大器將放大和轉(zhuǎn)換后的信號加于伺服閥先導(dǎo)級。弱電部分的主要功能如下:（1） 接受位移傳感器反饋信號，并進(jìn)行刀D轉(zhuǎn)換?！袄鋮s”指示燈亮。正常溫度時(shí)，加熱器斷電，電磁鐵IDT斷電。臨界溫度點(diǎn)由電接點(diǎn)溫度計(jì)發(fā)訊。按“加壓”按鈕，“加壓”指示燈亮，電磁鐵ZDT通電，主油路可以加壓。按下“急?！卑粹o，“急?！敝甘緹袅?，切斷整個(gè)系統(tǒng)電源，電動機(jī)停止運(yùn)行?！氨眠\(yùn)行”指示燈亮，時(shí)間繼電器SJI動作，延時(shí)時(shí)間約17秒，為Y～△轉(zhuǎn)換時(shí)間。3. 電氣系統(tǒng)工作原理電氣系統(tǒng)分為強(qiáng)電和弱電兩個(gè)部分。在冷卻水截至閥打開，且電磁鐵IDT通電的時(shí)候，冷卻水通過冷卻器使油液冷卻。電磁溢流閥控制系統(tǒng)的最高壓力。圖1—2 結(jié)構(gòu)及工作原理示意圖動力源采用變量軸相柱塞泵，主油路液壓油經(jīng)單向閥、壓力管路濾油器進(jìn)入四通電液伺服閥。二、 電液振動臺的主要技術(shù)參數(shù)和結(jié)構(gòu)本液壓振動臺用于材料試驗(yàn)系統(tǒng)的激振。在完成液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和靜態(tài)計(jì)算后，論文還在其基礎(chǔ)上建立了液壓系統(tǒng)伺服控制所需要的數(shù)學(xué)模型，并運(yùn)用計(jì)算機(jī)仿真軟件對所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)字仿真，繪制Bode圖，實(shí)現(xiàn)對該系統(tǒng)的動態(tài)特性分析，最后采用校正的方法對系統(tǒng)進(jìn)行反饋校正，讓設(shè)計(jì)的電液陣臺性能優(yōu)良。致謝參考文獻(xiàn)附錄A主要符號說明電液單自由度臥式振動臺的設(shè)計(jì)與性能分析摘 要設(shè)計(jì)包括機(jī)械部分、電氣部分和液壓部分的設(shè)計(jì)及性能分析。第二章、振動臺的設(shè)計(jì)及靜態(tài)計(jì)算目 錄摘要詳細(xì)介紹了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原理和具體的設(shè)計(jì)方法、步驟。這樣臺面和其上的試件作振動運(yùn)動就由信號源發(fā)出的信號來控制。另外，值得指出的是，雖然電液伺服系統(tǒng)中的非線性因素，如溫度、勃度、死區(qū)、庫侖摩擦等會對控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)產(chǎn)生一定的影響，但是這些非線性因素的影響在多數(shù)條件下遠(yuǎn)不如負(fù)載干擾的影響大，而且對死區(qū)、庫侖摩擦的分析和處理，目前已有比較成熟的處理方法和結(jié)果，如相平面法，描述函數(shù)法等。因此，提高電液伺服閥頻寬的研究從未停止過。近幾年來電液式振動臺的研制工作有以下新的的發(fā)展趨勢:第一、向著高頻電液伺服系統(tǒng)的方向發(fā)展。二、 意義及發(fā)展電液伺服系統(tǒng)具有響應(yīng)速度快、控制精度高、抗負(fù)載的剛度高、控制方式靈活等優(yōu)點(diǎn)，其應(yīng)用范圍廣，特別是在各類環(huán)境模擬實(shí)驗(yàn)裝置，材料試驗(yàn)機(jī)等領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛，是目前響應(yīng)速度和控制精度都很高的一類伺服系統(tǒng)。機(jī)械式的振動臺由于出力小、結(jié)構(gòu)復(fù)雜而且不能結(jié)合計(jì)算機(jī)進(jìn)行自動編程，一旦制造以后就無法根據(jù)具體要求進(jìn)行更改，因此在實(shí)際應(yīng)用中受到很大的限制，很少使用。開題報(bào)告一、 課題來源眾所周知，工業(yè)生產(chǎn)中的各種材料、零部件、構(gòu)件以至整機(jī)或整個(gè)建筑物都需要經(jīng)過振動實(shí)驗(yàn)才能確定它們的力學(xué)性能。振動臺作為一種在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)提供典型振動條件或模擬再現(xiàn)環(huán)境，用以檢驗(yàn)和評價(jià)各類工程裝置或設(shè)備機(jī)械力學(xué)性能的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)設(shè)備，在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有相當(dāng)重要的地位，它的發(fā)展水平在某種程度上反映了一個(gè)國家的工業(yè)發(fā)展水平，因而世界各國都很重視結(jié)構(gòu)試驗(yàn)技術(shù)和試驗(yàn)系統(tǒng)的研究開發(fā)工作。盡管如此，它還是以其優(yōu)良的性價(jià)比在實(shí)際應(yīng)用中擁有壓倒性的優(yōu)勢。它不僅能自動、準(zhǔn)確、快速地復(fù)現(xiàn)輸入信號的變化規(guī)律，而且可對輸入量進(jìn)行變換與放大，作為控制領(lǐng)域的一個(gè)重要研究對象，電液伺服系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理論和方法一直受到控制學(xué)科的指導(dǎo)和啟發(fā)，經(jīng)歷了從線性控制到非線性智能控制的發(fā)展歷程。電液伺服系統(tǒng)的工作頻率的高低，主要取決于伺服閥頻寬的高低。目前存在的問題是：缺乏應(yīng)用方面的非線性系統(tǒng)理論，對諸如控制策略設(shè)計(jì)，穩(wěn)定性分析以及非線性和智能控制理論方法在實(shí)際應(yīng)用中存在的局限性進(jìn)行有針對性的研究?？刂菩盘枺ㄓ尚盘栐窗l(fā)出）經(jīng)過主加法器、副加法器，把信號輸給功率伺服放大器，功率伺服放大器用放大了的電流信號來控制伺服閥的開口，的開口大小決定了供給油缸活塞運(yùn)動的，流量的多少就決定了活塞的運(yùn)動大?。ㄋ欧y是把小的電信號放大成需要大的液流，起電液轉(zhuǎn)換和功率放大的作用），而活塞通過活塞桿帶動做相應(yīng)的振動。根據(jù)電液伺服控制系統(tǒng)特點(diǎn)及設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)了一臺用于進(jìn)行金屬材料疲勞試驗(yàn)所使用的電液振動臺。為設(shè)計(jì)更加復(fù)雜的電液振動臺提供了理論基礎(chǔ)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。第一章、緒論、臺面及導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)第三章、振動臺的動態(tài)分析及校正隨后設(shè)計(jì)振動臺臺體，選取液壓元件，選用電液伺服閥，設(shè)計(jì)液壓伺服缸等，建立液壓系統(tǒng)；分