大射電望遠鏡FAST液壓促動器動態(tài)特性分析與試驗研究.pdf

1、本課題來源于國家重大科技基礎設施項目500 m口徑球面射電望遠鏡FAST液壓促動器的研制。課題根據FAST望遠鏡促動器的功能和技術要求，采用調研與試驗相結合的方法，驗證了一種原理簡單、運行模式多樣的液壓促動器方案，介紹了促動器幾種主要運行模式的實現(xiàn)方法，并完成了促動器樣機的研制。
　　為了分析和研究該液壓促動器的動態(tài)特性，本文提出了利用齒輪泵泄漏特性及液控單向閥開啟特性來實現(xiàn)系統(tǒng)流量閉環(huán)的建模方法，搭建了有別于常規(guī)液壓系統(tǒng)的數學模

2、型；設計了該促動器數學模型中主要參數的辨識試驗；研發(fā)了參數辨識試驗裝置；并通過試驗獲取了齒輪泵流量壓力系數Kq和液控單向閥開啟特性Kf兩個數學模型中的重要參數值。在所建數學模型的基礎上，利用 Matlab/Simulink軟件對促動器進行模擬仿真，分析了促動器在開環(huán)外伸以及閉環(huán)跟蹤兩種模式下的運動特性；利用AMESim軟件分析了促動器在故障隨動時的動態(tài)性能；最后將系統(tǒng)模擬仿真結果與促動器樣機試驗的測試數據進行了對比驗證。
　　研究

3、表明，促動器的模擬仿真與系統(tǒng)試驗測試數據的一致性較好，所建立的數學模型能夠正確描述液壓促動器的工作原理。動態(tài)特性分析表明，開環(huán)時，促動器的運行速度隨輸入脈沖頻率的增加而增大；閉環(huán)時，促動器在變載荷作用下可實現(xiàn)穩(wěn)定跟蹤，仿真與試驗最大跟蹤誤差分別為0.15mm和0.2mm，滿足促動器設計精度要求；促動器在大負載隨動時運行平穩(wěn)，無高速沖擊，在小負載隨動時的最小隨動啟動拉力為160 N，該FAST望遠鏡促動器設計合理。
　　本課題完成了