液壓角振動臺專用擺動馬達(dá)設(shè)計(jì)及控制策略的研究.pdf

1、隨著工程技術(shù)的發(fā)展，航空航天、船舶、核工業(yè)等前沿領(lǐng)域的產(chǎn)品對其性能要求也越來越高，振動環(huán)境實(shí)驗(yàn)及其相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)備得到了廣泛關(guān)注。液壓角振動臺具有力矩輸出能力強(qiáng)，自動化程度高，控制精度好等諸多優(yōu)點(diǎn)。在飛行器的結(jié)構(gòu)零件、傳感器等元器件的振動環(huán)境實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域有著不可替代的優(yōu)勢。因此研發(fā)一款基于擺動液壓馬達(dá)的單軸角振動臺，對提高我國工業(yè)及國防實(shí)力有著重要的意義。
　　本文首先針對目前擺動馬達(dá)在高頻工況下壽命低，摩擦力矩大無法滿足振動臺使用要求的

2、問題，提出了一種新型專門用于角振動臺的四葉片擺動液壓馬達(dá)的結(jié)構(gòu)模型，該馬達(dá)使用靜壓支承技術(shù)和間隙密封。并針對馬達(dá)的靜壓軸承剛度、泄漏特性、摩擦力矩等方面進(jìn)行分析，證明其具有高頻寬，低摩擦，壽命高，輸出力矩大等優(yōu)點(diǎn)，適合在高頻振動工況長時間工作。
　　液壓振動臺的實(shí)質(zhì)是以位置伺服控制為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)加速度信號控制。為了提高伺服控制系統(tǒng)的性能，本文采用三狀態(tài)控制提高系統(tǒng)的阻尼比和頻寬，利用Simulink對該控制算法進(jìn)行驗(yàn)證，在合理配置控制

3、器參數(shù)后系統(tǒng)的指標(biāo)得到了很大的提升。采用跟蹤微分器解決了角位置信號微分后信號失真的問題，得到了較準(zhǔn)確的角加速度信號。在位置閉環(huán)控制的基礎(chǔ)上，采用迭代學(xué)習(xí)控制實(shí)現(xiàn)了振動臺的加速度控制，通過對輸入信號的調(diào)節(jié)能夠使輸出信號很好地復(fù)現(xiàn)目標(biāo)信號，解決了幅值衰減問題。
　　最后利用系統(tǒng)辨識得到實(shí)際系統(tǒng)參數(shù)，根據(jù)上述參數(shù)配置三狀態(tài)控制器實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)位置閉環(huán)控制，再引入迭代學(xué)習(xí)控制實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的加速度信號控制。通過C++Builder開發(fā)控制軟件，完成