安裝剛度對(duì)電液伺服加載系統(tǒng)的影響研究.pdf

1、電液伺服加載系統(tǒng)在工程實(shí)際中具有非常廣泛的應(yīng)用，但機(jī)架安裝剛度的存在使得系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)行為變得非常復(fù)雜，如在受到?jīng)_擊、振動(dòng)、過載等復(fù)雜動(dòng)力載荷的作用時(shí)，動(dòng)力機(jī)構(gòu)的安裝機(jī)架容易產(chǎn)生共振、變形、疲勞、斷裂等現(xiàn)象，從而限制了伺服系統(tǒng)的頻寬、控制精度，嚴(yán)重影響了伺服系統(tǒng)的穩(wěn)定性，甚至引發(fā)災(zāi)難性事故。因此開展安裝剛度對(duì)電液伺服加載系統(tǒng)的影響研究具有理論意義和實(shí)際的工程價(jià)值。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴以主動(dòng)式電液伺服加載系統(tǒng)為研究對(duì)象，建立了

2、考慮安裝剛度的電液伺服加載系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，分析了安裝剛度對(duì)電液伺服加載系統(tǒng)特征方程參數(shù)的影響。⑵利用MATLAB軟件，對(duì)所建立的考慮安裝剛度的電液伺服加載系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了仿真研究，并與不考慮安裝剛度的電液伺服加載系統(tǒng)仿真結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析。在4種不同負(fù)載剛度下，對(duì)加載系統(tǒng)階躍響應(yīng)特性曲線及頻率特性曲線進(jìn)行了分析，研究了不同安裝剛度對(duì)電液伺服加載系統(tǒng)的影響。⑶采用有限元分析軟件Abaqus，對(duì)電液伺服加載系統(tǒng)中含十字橫梁的安裝機(jī)架做了模態(tài)

3、分析和諧響應(yīng)分析，獲得了機(jī)架的等效安裝剛度，并針對(duì)十字形橫梁安裝機(jī)架的薄弱環(huán)節(jié)和抗振薄弱區(qū)，提出了通過構(gòu)建三角結(jié)構(gòu)提高機(jī)架安裝剛度的優(yōu)化方案，并對(duì)比了優(yōu)化前后機(jī)架的安裝剛度及其對(duì)電液伺服加載系統(tǒng)性能的影響。⑷針對(duì)安裝剛度對(duì)電液伺服加載系統(tǒng)的影響研究，進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。確定了考慮安裝剛度的電液伺服加載系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方案，對(duì)實(shí)驗(yàn)臺(tái)各元件及參數(shù)進(jìn)行了選型與計(jì)算，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的測(cè)控軟件，當(dāng)給定加載信號(hào)時(shí)，利用NI數(shù)據(jù)采集卡對(duì)電液伺服加載系統(tǒng)響應(yīng)信號(hào)進(jìn)行采

4、集，并利用NI LabVIEW軟件在上位機(jī)中進(jìn)行分析。
　　本研究表明：安裝剛度主要影響電液伺服加載系統(tǒng)的諧振與阻尼，動(dòng)力機(jī)構(gòu)的固有頻率實(shí)際是由安裝機(jī)架固有頻率與液壓固有頻率所組成，隨著安裝剛度的提高，系統(tǒng)的阻尼增大。在不同負(fù)載剛度的工況下，安裝剛度對(duì)電液伺服加載系統(tǒng)的影響有所不同。當(dāng)負(fù)載剛度大于液壓彈簧剛度時(shí)，安裝剛度對(duì)電液伺服加載系統(tǒng)的影響較大，系統(tǒng)的截止頻率由12.7Hz減小到7.9Hz，相位裕度由69.5度減小到39.5度