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上海申思特自動(dòng)化設(shè)備有限公司
主營(yíng)產(chǎn)品： 美國(guó)E E傳感器,美國(guó)E E減壓閥,意大利ATOS阿托斯油缸,丹麥GRAS麥克風(fēng),丹麥GRAS人工頭, ASCO電磁閥,IFM易福門傳感器 |
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更新時(shí)間：2016-12-09 13:58:59瀏覽次數(shù)：501
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電控斜軸柱塞式阿托斯ATOS液壓油缸的理論分析
ATOS液壓油缸是在液壓傳動(dòng)中能夠?qū)崿F(xiàn)壓力轉(zhuǎn)換的一種液壓元件。它相當(dāng)于壓力轉(zhuǎn)換器,通過ATOS液壓油缸可以使液壓執(zhí)行元件(定量液壓馬達(dá)、液壓缸)從壓力耦聯(lián)的液壓恒壓網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中無節(jié)流損失地獲取能量。ATOS液壓油缸的出現(xiàn)擴(kuò)大了二次調(diào)節(jié)靜液傳動(dòng)系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域。二次調(diào)節(jié)靜液傳動(dòng)系統(tǒng)的工作原理決定了其負(fù)載端應(yīng)該是變量執(zhí)行元件。
電控斜軸柱塞式阿托斯ATOS液壓油缸的理論分析
在驅(qū)動(dòng)直線負(fù)載工況下,由于液壓缸的活塞面積難以變化,所以在工程上常采用液壓閥來進(jìn)行控制,這種控制方法引入了節(jié)流損失且系統(tǒng)效率低,這使傳統(tǒng)型ATOS液壓油缸的應(yīng)用受到了限制。對(duì)于解決該問題比較合適的方案是采用新型ATOS液壓油缸來進(jìn)行控制,即沒有理論上的節(jié)流損失,又能夠進(jìn)行能量的回收與利用,為提高液壓系統(tǒng)的效率提供了一條非常有效的途徑,因此開展對(duì)新型ATOS液壓油缸的研究具有十分重要的意義。在查閱大量國(guó)內(nèi)外有關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,綜述了國(guó)內(nèi)外ATOS液壓油缸的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì),分析了ATOS液壓油缸的特點(diǎn),闡述了ATOS液壓油缸的關(guān)鍵技術(shù)及研究現(xiàn)狀,對(duì)ATOS液壓油缸的應(yīng)用范圍作了介紹,針對(duì)目前手動(dòng)型ATOS液壓油缸變壓頻率低以及變壓精度的局限性,研制出電控斜軸柱塞式ATOS液壓油缸。依據(jù)ATOS液壓油缸的工作原理,對(duì)ATOS液壓油缸的特性進(jìn)行了分析,建立了ATOS液壓油缸流量、轉(zhuǎn)矩和變壓比的公式,為ATOS液壓油缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及仿真分析提供了理論依據(jù)。電控斜軸柱塞式ATOS液壓油缸驅(qū)動(dòng)的直線負(fù)載系統(tǒng)由三大子系統(tǒng)組成,即計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、交流同步電機(jī)伺服調(diào)速系統(tǒng)以及ATOS液壓油缸控制液壓缸動(dòng)力機(jī)構(gòu),分別建立了三大子系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。為便于分析ATOS液壓油缸的工作原理,提出了ATOS液壓油缸平衡角的定義,并建立了ATOS液壓油缸平衡角的公式。結(jié)合三大子系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,建立了ATOS液壓油缸控制角的數(shù)學(xué)模型以及ATOS液壓油缸驅(qū)動(dòng)直線負(fù)載系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。為滿足新型伺服系統(tǒng)的需求,采用機(jī)械結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法,完成電控斜軸柱塞式ATOS液壓油缸的設(shè)計(jì)以及裝配和調(diào)試,研制出可實(shí)現(xiàn)變壓比范圍為[0,2]的電控斜軸柱塞式ATOS液壓油缸原理樣機(jī)。結(jié)合“負(fù)負(fù)載”的概念,分析ATOS液壓油缸四個(gè)象限工作的特性,并對(duì)ATOS液壓油缸“負(fù)載驅(qū)動(dòng)”和“驅(qū)動(dòng)負(fù)載”工況下,ATOS液壓油缸驅(qū)動(dòng)直線負(fù)載系統(tǒng)中液壓恒壓網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)壓力、液壓蓄能器流量、ATOS液壓油缸控制角、能量回收和再利用效率進(jìn)行了仿真和實(shí)驗(yàn)研究,結(jié)果表明ATOS液壓油缸驅(qū)動(dòng)直線負(fù)載系統(tǒng)具有回收和再利用負(fù)載重力勢(shì)能的能力。針對(duì)ATOS液壓油缸本身的復(fù)雜非線性特性,提出采用模糊自適應(yīng)整定PID控制策略,并針對(duì)ATOS液壓油缸驅(qū)動(dòng)直線負(fù)載位置伺服系統(tǒng)進(jìn)行仿真與實(shí)驗(yàn)研究。結(jié)果證明該策略能較好地補(bǔ)償ATOS液壓油缸的非線性特性,并可提高系統(tǒng)的抗負(fù)載干擾能力和系統(tǒng)響應(yīng)的快速性。
電控斜軸柱塞式阿托斯ATOS液壓油缸的理論分析
采用研制的電控斜軸柱塞式ATOS液壓油缸,搭建ATOS液壓油缸驅(qū)動(dòng)直線負(fù)載系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)臺(tái),完成實(shí)驗(yàn)臺(tái)硬件電路設(shè)計(jì)和控制軟件的編程工作。在該實(shí)驗(yàn)臺(tái)上對(duì)ATOS液壓油缸的基本性能進(jìn)行測(cè)試,以及分別采用PID、模糊自適應(yīng)整定PID控制策略對(duì)ATOS液壓油缸系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明所闡述理論正確,采用的控制策略合理可行,研制的ATOS液壓油缸驅(qū)動(dòng)直線負(fù)載系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)樣機(jī)是成功的。
