發(fā)布時間：2020-06-07 06:54

【摘要】： 電液比例控制技術(shù)是工程機械的核心技術(shù)之一,經(jīng)過六十多年的發(fā)展,它由一項單一的技術(shù),形成了目前機電液一體化、智能化、信息化的綜合自動化系統(tǒng)。在我國由于起步晚,技術(shù)水平低,汽車起重機生產(chǎn)廠商往往需要從國外引進電液比例控制系統(tǒng)核心控制器,以提升自身產(chǎn)品的競爭力。但是進口的控制器產(chǎn)品一方面價格偏高,造成汽車起重機整車成本高昂;另一方面它是通用產(chǎn)品,難以適應(yīng)國內(nèi)的汽車起重機的某些特殊作業(yè)環(huán)境,以致故障不斷。因此,自主研發(fā)設(shè)計汽車起重機電液比例控制系統(tǒng)及其核心控制器,已成為國內(nèi)汽車起重機生產(chǎn)廠商的當務(wù)之急。 本文密切結(jié)合湖南省科技攻關(guān)重點項目進行研究,圍繞“汽車起重機電液比例控制系統(tǒng)”的開發(fā)做了大量的工作。本文首先從研究汽車起重機的功能入手,以面向?qū)ο蟮挠^點和使用UML作為建模工具,透徹地分析了汽車起重機功能應(yīng)該具有的結(jié)構(gòu)、行為特性,經(jīng)過分析得出的結(jié)構(gòu)、行為方面的特性是作為汽車起重機功能的內(nèi)部描述存在的、具有固定不變的特點,這些特性的描述是研究與設(shè)計汽車起重機電液比例控制系統(tǒng)所必需的基礎(chǔ)工作。針對怎樣實現(xiàn)汽車起重機電液比例控制系統(tǒng)核心控制器問題,即系統(tǒng)的設(shè)計問題,本文從整體上研究和比較了多種方案,最終選擇了雙處理器共享內(nèi)存的體系結(jié)構(gòu)模式,并且從硬件和軟件上完成了核心控制器的詳細設(shè)計。最后,本文針對無位置反饋的電液比例閥,設(shè)計了內(nèi)部的數(shù)字式電流調(diào)節(jié)器,可以很大程度上解決沒有位移反饋帶來了定位精度不夠、響應(yīng)速度減慢的問題。 核心控制器樣機的試驗情況表明,本文所設(shè)計的汽車起重機電液比例控制系統(tǒng)具有簡潔實用、成本低廉的優(yōu)點,證明了本文研發(fā)成果的有效性和實用價值,為產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)打下了良好的基礎(chǔ)。
【圖文】：

代微電子技術(shù)和大功率工程控制設(shè)備之間的橋梁,已經(jīng)成為現(xiàn)代控制工程的基本技術(shù)之一。電液比例控制系統(tǒng)由電子放大及調(diào)節(jié)單元、電液比例控制單元（含機械轉(zhuǎn)換器在內(nèi)的比例閥、電液比例變量泵及變量馬達）、動力執(zhí)行單元及動力源、工程負載及信號檢測反饋處理單元所組成。電液比例控制常用于開環(huán)系統(tǒng)，其控制方框圖如圖 1.1 所示�？刂破�(計算機)給出的信號通常是電壓信號，經(jīng)電控器處理放大后向電液比例閥的比例電磁鐵(力馬達)輸送直流電流 I，電磁鐵將 I 按比例轉(zhuǎn)換成電磁力pF ,pF 通過彈性元件作用在控制閥的閥芯上，使之產(chǎn)生相應(yīng)的位移，從而控制液流的流量、壓力和方向[1]，通過執(zhí)行元件(液壓缸或液壓馬達)使負載(如鏟刀)獲得隨信號的大小和性質(zhì)變化而連續(xù)地成比例變化的力 F(扭矩)、速度 V(角速度)或位移。開環(huán)控制的精度較低且沒有跟蹤功能。如果系統(tǒng)要求精度較高，可對開環(huán)系統(tǒng)的輸出量檢測并反饋到控制器，使之與指令信號進行比較，得到差值ibΔe =e e后再經(jīng)電控器去控制電液比例閥[2，3]。圖 1.2 是閉環(huán)電流比例控制簡化方框圖。

電液比例控制常用于開環(huán)系統(tǒng)，其控制方框圖如圖 1.1 所示�？刂破�(計算機)給出的信號通常是電壓信號，經(jīng)電控器處理放大后向電液比例閥的比例電磁鐵(力馬達)輸送直流電流 I，電磁鐵將 I 按比例轉(zhuǎn)換成電磁力pF ,pF 通過彈性元件作用在控制閥的閥芯上，使之產(chǎn)生相應(yīng)的位移，從而控制液流的流量、壓力和方向[1]，，通過執(zhí)行元件(液壓缸或液壓馬達)使負載(如鏟刀)獲得隨信號的大小和性質(zhì)變化而連續(xù)地成比例變化的力 F(扭矩)、速度 V(角速度)或位移。開環(huán)控制的精度較低且沒有跟蹤功能。如果系統(tǒng)要求精度較高，可對開環(huán)系統(tǒng)的輸出量檢測并反饋到控制器，使之與指令信號進行比較，得到差值ibΔe =e e后再經(jīng)電控器去控制電液比例閥[2，3]。圖 1.2 是閉環(huán)電流比例控制簡化方框圖。圖 1.1 開環(huán)電液比例控制系統(tǒng)
【學位授予單位】：湖南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2006
【分類號】：TH213.6

【引證文獻】

相關(guān)碩士學位論文 前2條

1 翟大鵬;大型履帶式起重機雙卷揚同步控制系統(tǒng)研究[D];吉林大學;2011年

2 賀信;汽車起重機起升系統(tǒng)分析與仿真[D];長安大學;2011年

本文編號：2701032