安裝剛度對電液伺服加載系統(tǒng)的影響研究.pdf

1、電液伺服加載系統(tǒng)在工程實際中具有非常廣泛的應用，但機架安裝剛度的存在使得系統(tǒng)的動力學行為變得非常復雜，如在受到?jīng)_擊、振動、過載等復雜動力載荷的作用時，動力機構的安裝機架容易產(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，嚴重影響了伺服系統(tǒng)的穩(wěn)定性，甚至引發(fā)災難性事故。因此開展安裝剛度對電液伺服加載系統(tǒng)的影響研究具有理論意義和實際的工程價值。
　　本研究主要內容包括：⑴以主動式電液伺服加載系統(tǒng)為研究對象，建立了

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

3、分析和諧響應分析，獲得了機架的等效安裝剛度，并針對十字形橫梁安裝機架的薄弱環(huán)節(jié)和抗振薄弱區(qū)，提出了通過構建三角結構提高機架安裝剛度的優(yōu)化方案，并對比了優(yōu)化前后機架的安裝剛度及其對電液伺服加載系統(tǒng)性能的影響。⑷針對安裝剛度對電液伺服加載系統(tǒng)的影響研究，進行了實驗設計。確定了考慮安裝剛度的電液伺服加載系統(tǒng)實驗方案，對實驗臺各元件及參數(shù)進行了選型與計算，設計了系統(tǒng)的測控軟件，當給定加載信號時，利用NI數(shù)據(jù)采集卡對電液伺服加載系統(tǒng)響應信號進行采

4、集，并利用NI LabVIEW軟件在上位機中進行分析。
　　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，動力機構的固有頻率實際是由安裝機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。在不同負載剛度的工況下，安裝剛度對電液伺服加載系統(tǒng)的影響有所不同。當負載剛度大于液壓彈簧剛度時，安裝剛度對電液伺服加載系統(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