專利名稱：一種用于研究同步驅(qū)動性能的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于研究多液壓缸同步驅(qū)動系統(tǒng)中不同
驅(qū)動機(jī)構(gòu)和控制方法對同步驅(qū)動精度影響的裝置。
背景技術(shù)：
多液壓缸同步驅(qū)動技術(shù)，如自行火炮快速位置調(diào)整、高精密數(shù)控機(jī)床進(jìn)給位置控
制和軋機(jī)的壓下系統(tǒng)等，往往是重大機(jī)電裝備中一項(xiàng)核心技術(shù)和關(guān)鍵配置，因同步驅(qū)動過
程中各通道以及各通道間的性能異動因素繁雜，不易被實(shí)時(shí)檢測和補(bǔ)償，一直是機(jī)電控制
實(shí)現(xiàn)中的難點(diǎn)，如何探索同步驅(qū)動機(jī)構(gòu)、控制策略設(shè)計(jì)與同步驅(qū)動精度之間的相關(guān)性，更有
效地提高同步驅(qū)動效率(速度和精度)是機(jī)電控制行業(yè)中急待解決的問題之一。 多液壓缸同步驅(qū)動中的同步驅(qū)動機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和同步控制策略設(shè)計(jì)又可統(tǒng)稱為同步
驅(qū)動模式設(shè)計(jì)；同步驅(qū)動精度則包括同步驅(qū)動速度和位移等參數(shù)的動態(tài)和靜態(tài)跟蹤精度。
多液壓缸同步驅(qū)動模式與同步驅(qū)動精度之間的相關(guān)性描述由于會受到機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)多樣性、負(fù)
載擾動和耦合作用、閥控缸電液伺服系統(tǒng)本質(zhì)非線性等因素影響，在理論上很難給出相應(yīng)
的具體描述。同時(shí)，在工程實(shí)際應(yīng)用中由于受到系統(tǒng)運(yùn)行安全、可靠性等因素的影響，只能
給出基于實(shí)際運(yùn)行情況的一種較好的解決方案，也不能給出特定同步驅(qū)動模式與驅(qū)動精度
相關(guān)性的具體定性和定量描述，例如有人曾對跨距為15m，負(fù)載5t的雙缸驅(qū)動液壓行車進(jìn)
行過實(shí)驗(yàn)，如果將行車動態(tài)同步位移誤差由10mm減小到5mm，其運(yùn)行速度可以由100mm/s提
高200mm/s，然而卻無法給出所能達(dá)到的最優(yōu)驅(qū)動精度和驅(qū)動模式的組合。因此，研究多液
壓缸同步驅(qū)動中同步驅(qū)動模式設(shè)計(jì)和驅(qū)動精度的相關(guān)性具有重要的理論價(jià)值和實(shí)際意義。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是提供一種用于研究多液壓缸同步驅(qū)動性能的裝置。 本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是 —種用于研究同步驅(qū)動性能的裝置包括機(jī)架、負(fù)載加載臺、耳環(huán)接手、耳環(huán)、活塞 桿、液壓缸、電液比例閥、油泵電機(jī)組、油液過濾器、油箱。機(jī)架所形成的矩形平面底部靠近 四個(gè)頂角的位置對稱設(shè)置有截面為凹字形的耳環(huán)接手，耳環(huán)接手與耳環(huán)的一端通過銷軸活 動連接；耳環(huán)的另一端與活塞桿一端固定設(shè)置；活塞桿的另一端穿過液壓缸阻尼加載器、 液壓缸的一個(gè)端面與液壓缸內(nèi)的活塞固定設(shè)置，液壓缸位移傳感器穿過液壓缸的另一個(gè)端 面與活塞以及活塞桿滑動配合；活塞將液壓缸分為無桿腔和有桿腔，無桿腔和有桿腔分別 通過管路與電液比例閥連接，無桿腔與電液比例閥之間的管路上設(shè)置有壓力傳感器和流量 傳感器；電液比例閥的供油回路和回油回路與油箱相接，供油回路上設(shè)置有油泵電機(jī)組和 油液過濾器。電液比例閥的閥芯上設(shè)置有閥芯位移傳感器，閥芯位移傳感器、液壓缸位移傳 感器、壓力傳感器和流量傳感器與控制單元的輸入端信號連接，控制單元的輸出端、擾動信 號加載器以及信號放大器與信號合成器連接，控制單元的輸出信號與擾動信號加載器的擾 動信號經(jīng)信號合成器合成，并經(jīng)信號放大器放大后的輸出信號加載至電液比例閥。[0007] 本實(shí)用新型的有益效果可用于多液壓缸同步驅(qū)動機(jī)構(gòu)、控制策略設(shè)計(jì)與驅(qū)動精 度相關(guān)性的建模與仿真研究，詳細(xì)描述多液壓缸同步驅(qū)動模式對驅(qū)動精度的影響，以應(yīng)對 和指導(dǎo)多液壓缸同步驅(qū)動系統(tǒng)在工程實(shí)際領(lǐng)域的高效合理應(yīng)用。
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為電液比例閥和液壓缸部分的控制結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式如圖1和圖2所示，一種用于研究同步驅(qū)動性能的裝置包括機(jī)架1、負(fù)載加載臺2、 活塞桿5、液壓缸6、電液比例閥7、油泵電機(jī)組8、油液過濾器9、油箱10。機(jī)架1的底面為 矩形平面，機(jī)架1底面上設(shè)置有截面為凹字形的耳環(huán)接手3，耳環(huán)接手3靠近矩形頂角并且 呈對稱設(shè)置，每個(gè)耳環(huán)接手3與對應(yīng)的耳環(huán)4的一端通過銷軸活動連接；耳環(huán)4的另一端與 活塞桿5 —端固定設(shè)置；活塞桿5的另一端穿過液壓缸阻尼加載器15、液壓缸6的一個(gè)端 面與液壓缸內(nèi)的活塞17固定設(shè)置，活塞桿5與機(jī)架1底面基本保持垂直，液壓缸位移傳感 器19穿過液壓缸6的另一個(gè)端面與活塞17以及活塞桿5滑動配合；活塞17將液壓缸分為 無桿腔18和有桿腔16，無桿腔18和有桿腔16分別通過管路與電液比例閥7連接，無桿腔 18與電液比例閥7之間的管路上設(shè)置有壓力傳感器20和流量傳感器21 ;四個(gè)電液比例閥 7的供油回路并聯(lián)后與油箱10相接，回油回路也兩兩并聯(lián)后與油箱10相接，供油回路上設(shè) 置有一套油泵電機(jī)組8和油液過濾器9。每個(gè)電液比例閥7的閥芯上設(shè)置有閥芯位移傳感 器22，閥芯位移傳感器22、液壓缸位移傳感器19、壓力傳感器20和流量傳感器21與控制單 元11的輸入端信號連接，控制單元11的輸出端、擾動信號加載器13以及信號放大器14與 信號合成器12連接，控制單元11的輸出信號與擾動信號加載器13的擾動信號經(jīng)信號合成 器12合成，并經(jīng)信號放大器14放大后的輸出信號加載至電液比例閥。 該裝置的具體工作過程是啟動油泵電機(jī)組，控制單元分別控制四個(gè)電液比例閥 來提升或降低機(jī)架，在此過程中，分別采集每個(gè)壓力傳感器、流量傳感器、閥芯位移傳感器、 液壓缸位移傳感器的信號得到相關(guān)的數(shù)據(jù)比對，并可對每個(gè)電液比例閥采取不同的控制策 略，從而得到在特定參數(shù)下的最優(yōu)控制模式。該裝置還可以通過擾動信號加載器模擬閥芯 控制信號受擾情況下的同步驅(qū)動實(shí)驗(yàn)；通過液壓缸阻尼加載器模擬液壓缸阻尼不一致情況 下的同步驅(qū)動實(shí)驗(yàn)；通過負(fù)載加載臺模擬液壓缸驅(qū)動負(fù)載不對稱情況下的同步驅(qū)動實(shí)驗(yàn)。
權(quán)利要求一種用于研究同步驅(qū)動性能的裝置，包括機(jī)架、負(fù)載加載臺、耳環(huán)接手、耳環(huán)、活塞桿、液壓缸、電液比例閥、油泵電機(jī)組、油液過濾器、油箱，其特征在于機(jī)架所形成的矩形平面底部靠近四個(gè)頂角的位置對稱設(shè)置有截面為凹字形的耳環(huán)接手，耳環(huán)接手與耳環(huán)的一端通過銷軸活動連接；耳環(huán)的另一端與活塞桿一端固定設(shè)置；活塞桿的另一端穿過液壓缸阻尼加載器、液壓缸的一個(gè)端面與液壓缸內(nèi)的活塞固定設(shè)置，液壓缸位移傳感器穿過液壓缸的另一個(gè)端面與活塞以及活塞桿滑動配合；活塞將液壓缸分為無桿腔和有桿腔，無桿腔和有桿腔分別通過管路與電液比例閥連接，無桿腔與電液比例閥之間的管路上設(shè)置有壓力傳感器和流量傳感器；電液比例閥的供油回路和回油回路與油箱相接，供油回路上設(shè)置有油泵電機(jī)組和油液過濾器；電液比例閥的閥芯上設(shè)置有閥芯位移傳感器，閥芯位移傳感器、液壓缸位移傳感器、壓力傳感器和流量傳感器與控制單元的輸入端信號連接，控制單元的輸出端、擾動信號加載器以及信號放大器與信號合成器連接，控制單元的輸出信號與擾動信號加載器的擾動信號經(jīng)信號合成器合成，并經(jīng)信號放大器放大后的輸出信號加載至電液比例閥。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于研究同步驅(qū)動性能的裝置?，F(xiàn)有的裝置控制精度低、同步性能差。本實(shí)用新型包括機(jī)架，機(jī)架底部設(shè)置耳環(huán)接手，耳環(huán)接手與耳環(huán)連接；耳環(huán)與活塞桿一端固定設(shè)置；活塞桿另一端與活塞固定設(shè)置，液壓缸位移傳感器穿過液壓缸與活塞、活塞桿滑動配合；活塞將液壓缸分為無桿腔和有桿腔，無桿腔與電液比例閥之間的管路上設(shè)置有壓力傳感器和流量傳感器；電液比例閥的供油回路通過油泵電機(jī)組、油液過濾器與油箱相接，電液比例閥上設(shè)置有閥芯位移傳感器，控制單元的輸出端與擾動信號加載器經(jīng)信號合成器和信號放大器后輸出信號加載至電液比例閥。本實(shí)用新型提高了同步驅(qū)動精度，能很好地指導(dǎo)同步驅(qū)動系統(tǒng)在工程實(shí)際領(lǐng)域的應(yīng)用。
文檔編號F15B11/22GK201475068SQ20092019229
公開日2010年5月19日 申請日期2009年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月31日
發(fā)明者倪敬 申請人:杭州電子科技大學(xué)