电液比例变量泵液压测试系统设计及3d建模开题报告(编辑修改稿)

电液比例变量泵液压测试系统设计及3d建模开题报告(编辑修改稿)内容摘要：

in [13]相比，他表现的泵控系统和变转速和变位移的位置控制飞行控制系统的空中巴士 A321。 Helduser [14]开发电动 – 静液压驱动采用交流伺服电机和恒排量齿轮泵节能电源和运动控制系统。 Habibi and Goldenberg [15]讨论了设计问题的电液执行器采用齿轮泵和电机。 Helbig [16]实现高效率和高响应速度和压力控制注塑机采用交流伺服电机和恒位移内部齿轮泵。 从调查资料，交流伺服电动机结合内部齿轮泵主要是用于。 此外，该调查高反应和高效泵控系统仍在发展。 新的应用的高响应和高能源效率在不同的液压伺服机仍在发展。 本文旨在探讨伺服性能高响应电液泵控系统由交流伺服电机驱动的可变转速 HIMMs。 不是内部齿轮泵中所讨论的参 考资料，恒排量的轴向柱塞泵，具有更好的性能和效率比内齿轮泵，本研究使用。 因此，新的泵控液压伺服系统与交流伺服电机和恒排量的轴向柱塞泵为研究 HIMMs 速度控制。 为此，本文开发的智能控制策略，签署距离模糊滑模控制（ SDFSMC）。 该 SDFSMC 的优点结合起来的模糊控制和滑模控制等，可以简化模糊规则库，通过滑动表面，适合实际应用。 研制出的高反应变转速泵系统控制的 SDFSMC 实施和实验验证的速度控制各种目标和载荷条件。 此外，能源效率不同的实验进行了分析和比较精确的电力品质记录器是用于测量电能消耗的交流伺服电机。 布局的实验系统 液压注塑机（ HIMM），如图 1 所示，改装实验研究。 此外，试验台与同规格的他是建立在研究的新的高响应、高节能电液泵控系统 HMM 验台在这方面的工作可以分为三个子系统，包括伺服液压缸的液压系统，供电系统，和基于 PC 的控制系统，如图 2所示。 规格的主要组成列于表 1。 液压伺服缸系统包含一个对称缸装有线性编码器的分辨率为 ，其中包括一个斜盘式轴向柱塞泵恒排量 12 毫升/转速与驱动采用交流伺服电机最大功率 7 千瓦，调整供应量流由转速控制的交流伺服电机。 控制输入信号的交流伺服马达是 从个人电脑控制器的采样时间为 5 毫秒，通过浙江大学城市学院毕业设计 外文翻译 18 数模转换器和扩大由伺服放大器。 速度信号产生的数字位置信号，测量的线性编码器反馈的 PC 部队的不同加载条件实验设置压力的减压阀 DRV1 和 DRV2。 3 控制策略与控制器设计 设定距离模糊滑动模式控制 常规的模糊控制理论包含模糊化，模糊规则，模糊推理和模糊化。 在许多模糊控制系统，模糊规则库取决于控制误差和控制误差率。 复杂的模糊推理规则和隶属函数。 在控制器。 力信号测量传感器和反馈到微机控制系统。 因此，整个系统包含一个电液泵控系统改变的变转速伺服马达。 整体电力供应给电液泵控 系统是衡量电力品质记录器能源效率分析与比较。 此外，该系统包括一个扰动，扰动缸，双阀，和一个齿轮泵，用在这里产生的外部干扰，减少模糊规则数目的模糊控制器，模糊滑模控制（设计），结合模糊控制理论和滑模控制的开发 [17]。 在本文中，签署距离模糊滑模控制 [18]是用来设计的液压伺服控制器。 在传统的模糊控制规则表，二维的斜对称性，和绝对星等的控制输入是成正比的距离主对角线的相平面。 因此，签署距离介绍，这是距离从实际状态点的滑动表面的相平面。 假设模糊滑动面被描述为 在α是正的常数。 模糊滑动面σ = 0 是直线的斜率α的相平 面 [17， 19， 20]如图 3。 注意控制输入上面和下面的滑动表面有相反的迹象。 图 3 说明了相平面签署距离模糊滑模面。 让一个交汇点的开关线和线的垂直线的开关从一个点，确定 设定距离一般为一点：因为迹象的控制输入单向是 σ 0 和它的绝对星等是成正比的距离德尚的开关线σ = 0，可以得出结论认为，控制输入服务台的距离成正比德尚因此，模糊规则表可以建立在一维空间序列代替二维空间的平面，控制输入可通过秘书代替误差与误差速度图 4 说明了控制系统框图的 SDFSMC。 由 SDFSMC，模糊规则的数目可以大大降低，容易调整。 滑动 面分为七部分的隶属函数集 {NB。 NM。 NS。 ZR。 PS。 PM。 PB}，分别为。 隶属函数为控制输入供定义为 {NB。 NM。 NS。 ZR。 PS。 PM。 PB}。 因此，而不是 7 7 模糊规则控制误差和误差率在常规模糊控制的 sdfsmc，可以减少模糊规则为七个规则通过签署距离，如表 2 所示。 步方法用于模糊推理和质心法用于解模糊化。 让 DS 和 ds7 是最高和最低值，分别，在隶属函数集起来，如图 3。 之间的关系，签署距离和控制输入你可以被描述如下： [21]： 控制器的设计 在这项研究中，变转速泵控系统控制的 SDFSMC 实现速度 控制。 整体系统框图浙江大学城市学院毕业设计 外文翻译 19 如图 5 所示。 通过选择合适的模糊滑模面σ，缩放因子和参数，以及隶属函数和先进的控制输入，供为电液泵控调速系统可以决定。 表 3 显示了设计的控制参数和隶属函数 实验和讨论 速度控制反应的高变转速泵控液压伺服系统驱动交流伺服电机和恒排量的轴向柱塞泵是执行的 HIMMs 使用 SDFSMC 实验研究。 为验证的可行性，高响应和高效率的电液泵控系统和实现需要的控制性能的 HIMMs，速度控制是根据不同的控制条件，包括不同的目标速度和不同的外部负载的力量所产生的干扰的干扰系统通过设置气缸压力的减压阀 DRV1 和 DRV2。 控制信号的交流伺服马达是从个人电脑控制器。 采样频率是 200 赫兹，和交流伺服电机的转速限制在 20xx 转 每分钟。 根据限制的规范。 最大速度伺服缸试验台在这个理论上是大约 116 毫米 /秒，根据最大转速和位移轴向柱塞泵以及活塞有效面积不考虑泄漏液压缸。 油的温度可以保持在 30℃到 40℃而 不需要一个油冷却器。 速度控制在不同速度目标的承载力 30 千牛 图 6 表明，实验结果的速度控制响应不同的目标，如 20， 50，和 90 毫米 /秒，与不断的外部负载力 30 千牛。 图 6 表明，上升时间的各种反应速度可以达到 秒，和沉淀时 间可控制在 个不同的速度的目标。 因此，高响应电液泵控液压系统验证。 图 6 显示转速变化的交流伺服电机的速度控制过程是成正比的控制输入的速度控制器。 图 7 图描绘放大的稳态误差可以控制在 毫米 /秒，使性能优良的电液泵控伺服系统的速度控制精度可以澄清。 比较业绩，包括上升时间，沉降时间，稳态误差，和时间点的稳态误差，在三个不同的试验条件是总结在表 4。 能源效率的速度控制能耗的实验速度 控制与承载力 30 千牛，如图所示，是本节中讨论。 整体电源引脚提供给电液泵控制 系统是直接测量的电力品质记录器。 输出功率噘嘴的 控制气缸可以被描述为输出力和速度的控制气缸，分别。 输出力的直接测量负载细胞。 转速反馈信号产生的数字位置信号测量的线性编码器。 图 8 表明，变化的气缸的输出力的速度控制在 90 毫米 /秒的速度。 如 图 5 所示。 因此，供应电源引脚衡量电力品质记录器和输出功率 计算式 7的速度为 90 毫米 /秒显示 如 图 9。 能源效率可以达到 80%左右的稳定状态，如图 10 所示。 此外，能源效率的速度控制实验 50 和 20 毫米 /秒，也执行在图 10。 能源效率可以浙江大学城市学院毕业设计 外文翻译 20 达到约 76%和 46%的速度控制实验 50 和 20 毫米 /秒，分别。 因此，能源效率的增加速度。 能源效率可以达到 76%以上的旋转速度的交流伺服电机是超过一半的额定转速。 反之，低转速较低的能源效率，如 46%的速度 20 毫米 /秒，因为效率的交流伺服电机和液压泵的不同非线性与旋转速度，尤其是低效率表现在较低的转速范围。 因此，高效节能的电液泵控伺服系统是证明。 速度控制恒定外载荷确定的控制性能 根据不同的外部负载条件，试验速度控制下的三种恒定加载条件，如 10， 30，和50 千牛，调查。 图 11 表明，实验结果的速度控制响应 90 毫米 /秒三恒载荷，包括 10，30，和 50 千牛。 图 11 显示的上升时间低于 秒的速度输出，和沉淀时间 ，除了可以控制在 秒三的外部载荷。 因此，良好的 高效 性和高性能的电液泵控伺服系统响应的系统下的三个外部载荷的验证。 图 11 显示旋转速度的交流伺服马达，是成正比的控制输入的速度控制器。 此外，稳态误差，如图 12 所示，可控制在 毫米 /秒的性能比较三种不同试验条件下的外部负载力总结在表 5 中，包括了上升时间，沉降时间，稳态误差，和时间点稳态误差。 速度控制步骤外部负载 进一步验证的 高效 性，实验的速度控制步骤外部负载力 10 千牛对伺服缸缸的干扰干扰系统在此期间从三分之一，三分之二的实验持续时间的实施。 图 13 显示了实验结果的不同速度目标的步骤外部负载力 10 千牛。 为一步外载荷施加，速度控制器可以补偿扰动变化迅速在 和保持速度控制响应。 然而，由于液压缸行程限制，即 400 毫米，实验 90 毫米 /秒，仅为 3 秒，而不是 6 号实验结果说明，电液泵控伺服系统可以达到良好的反应和保持鲁棒性外部载荷步。 结论 高能源效率，而集成控制概念的阀控液压系统开发 [57]是复杂和具有较低的能源效率。 ，恒排量的轴向柱塞泵是用来结合交流伺服电机 由于更好的响应和效率，而不是内部齿轮泵在 [1016]。 ，签署距离模糊滑模控制，它简化了模糊规则和计算时间少，使用和验证实验。 ，如 20， 50，和 90 毫米 /秒，与外载荷力 30 千浙江大学城市学院毕业设计 外文翻译 21 牛，和恒定速度 90 毫米 /秒三恒载荷，包括 10， 30，和 50 千牛。 实验结果表明，上升时间的各种速度控制的反应可以保持在 以下，且稳定时间也可控制在 内的各种条件。 显而易见的是，液压泵控伺服系统实现了性能的高响应和稳态误差小。 ，电力品质记录 器是用于直接测量电能消耗的交流伺服电机等，效率的影响变化的交流伺服电机和液压泵以及液压泄漏泵可以被认为是完全。 能源效率的液压泵控伺服系统的速度控制可以达到 46%以上的目标的速度 20毫米 /秒，尤其 80%岁以上的速度 90 毫米 /秒很明显，电液泵控伺服系统实现高效节能。 ，液压泵控液压系统可以进行良好的反应和保持 高效 性外部载荷步。 ，反应的速度控制液压注射成型机。 浙江大学城市学院毕业设计 外文翻译 22 The high response and high efficiency velocity control of a hydraulic injection molding machine using a variable rotational speed electrohydraulic pumpcontrolled system MaoHsiung Chiang amp。 ChungChieh Chen amp。 ChungFeng Jeffrey Kuo Abstract： High response and high efficiency velocity control of a hydraulic injection molding machine (HIMM) is requested especially for the process of hightech industries, such as CD and DVD disks, plastic optical lens, light guide plates, etc. Instead of the hydraulic valvecontrolled systems that have the problem of low energy efficiency but have been used widely in today’s HIMMs, the paper develops a high response and high energy efficiency electrohydraulic pumpcontrolled system driven by a variable rotational speed AC servo motor for achieving high response and high efficiency velocity control in HIMMs. A constant displacement axial piston pump bined with the AC servo motor is developed in this research as the high response electrohydraulic pumpcontrolled system for the HIMMs. For that, the control strategy, signeddistance fuzzy sliding mode control (SDFSMC) is developed to simplify the fuzzy rule。