伺服變量泵的開發(fā)與變量泵控系統性能研究.pdf

1、泵控系統相對于閥控系統具有節(jié)能環(huán)保、性能穩(wěn)定、系統發(fā)熱量小、結構緊湊等優(yōu)點,近年來,受到國內外的廣泛關注。泵控系統中的直驅泵控系統需要大功率伺服電機驅動雙向定量泵,成本較高,并且我國大功率伺服電機技術相對落后,針對這些問題,本文采用小功率伺服電機驅動變量泵斜盤斜盤調節(jié)機構的方式開發(fā)出一種新型伺服變量泵,建立了基于伺服變量泵的變量泵控系統,并對系統的性能特征進行系統的仿真分析與實驗研究。
　　本文分析總結了變量泵的發(fā)展與存在問題,采

2、用用伺服電機驅動滾珠絲杠來調節(jié)柱塞泵斜盤變量機構,從而實現了對變量泵輸出排量的精確控制。給出了新型伺服變量泵的主要參數,對其的關鍵元件進行設計和校驗。對新型伺服變量泵流量輸出特性與脈動情況進行了分析,表明該伺服變量泵相對于傳統的液壓或電動控制變量泵,具有結構簡單、控制方便、線性度好的優(yōu)點,為構建伺服變量泵控系統奠定了基礎。
　　采用新開發(fā)的伺服變量泵構建了變量泵控系統,分析了變量泵控系統中各模塊的工作原理及其性能特點,并對系統中的

3、一些非線性環(huán)節(jié)進行適當的假設和簡化,采用解析法分別對伺服電機模塊、聯軸器模塊、絲杠螺母模塊、斜盤模塊、泵控缸模塊進行了建模,最終獲得了變量泵控泵統的數學模型。借助Matlab/Simulink仿真軟件,對伺服變量泵及泵控系統特性進行了仿真研究,分析了排量系數、絲杠螺距及其它因素對伺服變量泵及其泵控系統性能的影響規(guī)律。
　　闡述了反饋一前饋迭代學習控制原理及其收斂性,完成反饋一前饋控制器的設計。分別采用PID控制策略和反饋一前饋迭代

4、學習控制策略,對泵控系統的位置伺服性能進行仿真,研究了控制器中各參數對系統的響應速度、控制精度、調整時間超以及調量的影響規(guī)律,表明反饋一前饋迭代學習控制可很好的消除時滯效應,提高跟蹤精度。
　　建立了基于PC機和運動控制卡的變量泵控系統實驗平臺,分別采用PID控制算法、反饋一前饋迭代控制控制算法,對變量泵控系統進行了階躍響應、方波以及余弦曲線的跟蹤控制。實驗結果表明反饋一前饋迭代學習控制器可有效的減小或消除時滯和死區(qū)因素等對系統的