伺服閥的動(dòng)壓反饋效應(yīng)頻率特性的測(cè)試系統(tǒng)及試驗(yàn)方法
【專利摘要】本發(fā)明實(shí)施例提供了一種伺服閥的動(dòng)壓反饋效應(yīng)頻率特性的測(cè)試系統(tǒng)及試驗(yàn)方法。該系統(tǒng)包括：加載伺服閥、被試動(dòng)壓反饋伺服閥、加載液壓缸、主控制器、截止閥、位移傳感器、壓力傳感器和速度傳感器；加載伺服閥的A、B腔分別通過截止閥A、B與加載液壓缸連接，主控制器給加載伺服閥施加控制信號(hào)，對(duì)被試動(dòng)壓反饋伺服閥進(jìn)行加載；被試動(dòng)壓反饋伺服閥的負(fù)載兩腔分別連接壓力傳感器1和壓力傳感器2，反饋兩腔分別連接所述壓力傳感器3和壓力傳感器4。主控制器采集位移傳感器、壓力傳感器和速度傳感器的輸出信號(hào)，對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，獲取伺服閥的動(dòng)壓反饋效應(yīng)頻率特性。本發(fā)明能夠?qū)崟r(shí)、快速、準(zhǔn)確地測(cè)量伺服閥的動(dòng)壓反饋效應(yīng)頻率特性。
【專利說明】
伺服閥的動(dòng)壓反饋效應(yīng)頻率特性的測(cè)試系統(tǒng)及試驗(yàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及伺服閥控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種伺服閥的動(dòng)壓反饋效應(yīng)頻率特性的測(cè)試系統(tǒng)及試驗(yàn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002 ]在電液伺服控制系統(tǒng)中，伺服閥作為系統(tǒng)的核心兀件，將電氣部分與液壓部分連接起來，實(shí)現(xiàn)電液信號(hào)的轉(zhuǎn)換與液壓放大，其性能優(yōu)劣直接決定著電液控制系統(tǒng)的性能。在精密位置控制、冶金、航空航天和軍事等領(lǐng)域中，為解決大慣量低剛度系統(tǒng)由于結(jié)構(gòu)帶來的阻尼小、伺服控制系統(tǒng)穩(wěn)定性差的問題，常采用動(dòng)壓反饋伺服閥作為控制元件。動(dòng)壓反饋伺服閥中的動(dòng)壓反饋網(wǎng)絡(luò)決定了其抑制負(fù)載壓力諧振的能力。通過調(diào)定動(dòng)壓反饋的時(shí)間常數(shù)和反饋流量增益，對(duì)伺服系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)壓反饋校正補(bǔ)償，既可以在動(dòng)態(tài)時(shí)有效地提高系統(tǒng)阻尼，改善動(dòng)態(tài)性能，又能在穩(wěn)態(tài)時(shí)保持系統(tǒng)的剛性，使系統(tǒng)具有良好的抗負(fù)載干擾能力。因此，必須較為準(zhǔn)確地配置反饋流量增益和時(shí)間常數(shù)，才能在抑制諧振的同時(shí)保證整個(gè)測(cè)試頻率范圍的數(shù)據(jù)合格。
[0003]目前，動(dòng)壓反饋特性測(cè)試方法是對(duì)動(dòng)壓反饋伺服閥各種特性參數(shù)進(jìn)行分步測(cè)試。其中動(dòng)壓反饋效應(yīng)頻率特性是進(jìn)行掃頻試驗(yàn)獲得負(fù)載流量對(duì)負(fù)載壓差變化的動(dòng)態(tài)特性。為了獲得動(dòng)壓反饋伺服閥的不同特性參數(shù)，現(xiàn)有技術(shù)需要在測(cè)試過程中更換測(cè)試工裝并重新調(diào)試測(cè)試參數(shù)，過程較為繁瑣，隨著產(chǎn)品型號(hào)和數(shù)量的增加，動(dòng)壓反饋特性測(cè)試已經(jīng)成為影響生產(chǎn)效率的一個(gè)重要因素。且測(cè)試過程依靠手動(dòng)逐點(diǎn)測(cè)試，人工判讀數(shù)據(jù)，自動(dòng)化程度低，數(shù)據(jù)覆蓋面窄，測(cè)試準(zhǔn)確性較低，不能完全真實(shí)的反映動(dòng)壓反饋特性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種伺服閥的動(dòng)壓反饋效應(yīng)頻率特性的測(cè)試系統(tǒng)及試驗(yàn)方法，以實(shí)現(xiàn)有效測(cè)試伺服閥的動(dòng)壓反饋效應(yīng)頻率特性。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取了如下技術(shù)方案。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種伺服閥的動(dòng)壓反饋效應(yīng)頻率特性的測(cè)量系統(tǒng)，包括:加載伺服閥、被試動(dòng)壓反饋伺服閥、加載液壓缸、主控制器、截止閥、位移傳感器、壓力傳感器和速度傳感器；
[0007]所述的加載伺服閥，其A、B腔分別通過截止閥A、B與所述加載液壓缸連接，通過所述主控制器給加載伺服閥施加控制信號(hào)對(duì)所述被試動(dòng)壓反饋伺服閥進(jìn)行加載；
[0008]所述的被試動(dòng)壓反饋伺服閥，其A、B腔分別通過所述截止閥C、D與加載液壓缸連接;其負(fù)載兩腔分別連接壓力傳感器I和壓力傳感器2，用于測(cè)量負(fù)載壓差變化;其反饋兩腔分別連接所述壓力傳感器3和壓力傳感器4，用于測(cè)量反饋壓差變化；
[0009]所述的加載液壓缸，包括活塞桿，在所述活塞桿的兩端分別安裝一個(gè)位移傳感器和一個(gè)速度傳感器，位移傳感器和速度傳感器連接所述主控制器；
[0010]所述的主控制器，和所述加載伺服閥連接，按照測(cè)試軟件的指令，向所述加載伺服閥發(fā)出幅值和頻率受控的加載信號(hào)，采集所述位移傳感器、壓力傳感器和速度傳感器的輸出信號(hào)，對(duì)所述輸出信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，獲取所述伺服閥的動(dòng)壓反饋效應(yīng)頻率特性。
[0011]進(jìn)一步地，所述的系統(tǒng)還包括:
[0012]數(shù)據(jù)采集卡，與所述壓力傳感器、位移傳感器、速度傳感器和主控制器進(jìn)行連接，采集所述壓力傳感器、位移傳感器和速度傳感器的輸出信號(hào)，與所述主控制器進(jìn)行各種傳感器信號(hào)的數(shù)據(jù)傳送，實(shí)現(xiàn)對(duì)位置和負(fù)載壓差的閉環(huán)控制。
[0013]進(jìn)一步地，所述的系統(tǒng)包括多個(gè)截止閥，通過接通或斷開系統(tǒng)中的截止閥，實(shí)現(xiàn)不同測(cè)試試驗(yàn)項(xiàng)目間的切換。
[0014]進(jìn)一步地，所述的壓力傳感器，用于測(cè)量被試動(dòng)壓反饋伺服閥負(fù)載兩端的壓差和動(dòng)壓反饋回路兩端的壓差；
[0015]所述的位移傳感器，用于對(duì)所述加載動(dòng)態(tài)缸實(shí)施位置閉環(huán)控制，使所述活塞桿保持在中位附近；
[0016]所述的速度傳感器，用于測(cè)量被試動(dòng)壓反饋伺服閥的負(fù)載流量。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種伺服閥的動(dòng)壓反饋效應(yīng)頻率特性的試驗(yàn)方法，應(yīng)用于所述的系統(tǒng)，包括:
[0018]將加載液壓缸的活塞桿左右兩端分別安裝一個(gè)位移傳感器和一個(gè)速度傳感器，將加載伺服閥的A、B腔分別通過截止閥A、B與所述加載液壓缸連接，將被試動(dòng)壓反饋伺服閥的A、B腔分別通過截止閥C、D與所述加載液壓缸連接、負(fù)載兩腔分別連接壓力傳感器I和壓力傳感器2、反饋兩腔分別連接壓力傳感器3和壓力傳感器4;將主控制器和所述加載伺服閥、位移傳感器、速度傳感器連接；
[0019]所述主控制器給所述加載伺服閥施加控制信號(hào)，調(diào)節(jié)所述加載伺服閥的輸入正弦波電流幅值大小，使所述被試動(dòng)壓反饋伺服閥的負(fù)載壓差保持規(guī)定幅值;所述主控制器采集所述位移傳感器、壓力傳感器和速度傳感器的輸出信號(hào)，對(duì)所述輸出信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，獲取所述伺服閥的動(dòng)壓反饋效應(yīng)頻率特性。
[0020]進(jìn)一步地，所述的方法還包括:
[0021]將數(shù)據(jù)采集卡與所述壓力傳感器、位移傳感器、速度傳感器和主控制器進(jìn)行連接，所述數(shù)據(jù)采集卡采集所述壓力傳感器、位移傳感器和速度傳感器的輸出信號(hào)，與所述主控制器進(jìn)行各種傳感器信號(hào)的數(shù)據(jù)傳送；
[0022]所述壓力傳感器I和壓力傳感器2測(cè)量所述被試動(dòng)壓反饋伺服閥的負(fù)載壓差變化，所述壓力傳感器3和壓力傳感器4測(cè)量所述被試動(dòng)壓反饋伺服閥的反饋壓差變化。
[0023]進(jìn)一步地，所述的位移傳感器對(duì)所述加載動(dòng)態(tài)缸實(shí)施位置閉環(huán)控制，使所述活塞桿保持在中位附近;所述的速度傳感器測(cè)量被試動(dòng)壓反饋伺服閥的負(fù)載流量。
[0024]進(jìn)一步地，所述的方法還包括:
[0025]靜態(tài)測(cè)試時(shí)，打開相應(yīng)的截止閥，主控制器對(duì)加載伺服閥施加控制，利用位移傳感器和低通濾波器對(duì)加載液壓缸實(shí)施位置閉環(huán)控制，使活塞保持在中位附近，被試動(dòng)壓反饋伺服閥處于零位狀態(tài)便于建立負(fù)載壓差;再關(guān)閉所述相應(yīng)的截止閥，利用主控制器對(duì)加載伺服閥施加控制信號(hào)，使被試動(dòng)壓反饋伺服閥負(fù)載兩腔的壓差幅值達(dá)到相關(guān)規(guī)范要求。
[0026]進(jìn)一步地，所述的方法還包括:
[0027]動(dòng)態(tài)測(cè)試時(shí)，利用低通濾波器的作用打破位置閉環(huán)，被試動(dòng)壓反饋伺服閥感受負(fù)載壓差的變化而產(chǎn)生負(fù)載輸出流量，引起活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，利用速度傳感器的輸出幅值反映負(fù)載輸出流量的大?。?br>[0028]從0.1Hz開始以步長為0.1Hz在相關(guān)規(guī)范規(guī)定的頻率范圍內(nèi)進(jìn)行掃頻測(cè)試，用主控制器采集壓力傳感器和速度傳感器的輸出信號(hào)并進(jìn)行后處理，得到被試動(dòng)壓反饋伺服閥的動(dòng)壓反饋效應(yīng)頻率特性曲線，解析所述動(dòng)壓反饋效應(yīng)頻率特性曲線得到動(dòng)壓反饋起始頻率ω q、動(dòng)壓反饋起始分貝Lq、動(dòng)壓反饋峰值分貝Lf、動(dòng)壓反饋飽和頻率ω f、動(dòng)壓反饋時(shí)間常數(shù)
T0
[0029]由上述本發(fā)明的實(shí)施例提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)施例的伺服閥的動(dòng)壓反饋特性的自動(dòng)化測(cè)量系統(tǒng)對(duì)提高伺服閥動(dòng)壓反饋網(wǎng)絡(luò)相關(guān)參數(shù)的測(cè)試準(zhǔn)確性、高效性具有十分重要的意義。
[0030]本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，這些將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
【附圖說明】
[0031]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0032]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種伺服閥的動(dòng)壓反饋效應(yīng)頻率特性曲線示意圖；
[0033]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種伺服閥的動(dòng)壓反饋特性測(cè)試結(jié)構(gòu)圖
[0034]圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種伺服閥的動(dòng)壓反饋效應(yīng)頻率特性測(cè)試試驗(yàn)結(jié)構(gòu)圖；
[0035]圖中:
[0036]1.DA卡2.主控制器3.人機(jī)界面4.數(shù)據(jù)采集卡5.被試動(dòng)壓反饋伺服閥6.加載液壓缸7.加載伺服閥。
【具體實(shí)施方式】
[0037]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施方式，所述實(shí)施方式的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施方式是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0038]本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，除非特意聲明，這里使用的單數(shù)形式“一”、“一個(gè)”、“所述”和“該”也可包括復(fù)數(shù)形式。應(yīng)該進(jìn)一步理解的是，本發(fā)明的說明書中使用的措辭“包括”是指存在所述特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或組件，但是并不排除存在或添加一個(gè)或多個(gè)其他特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組。應(yīng)該理解，當(dāng)我們稱元件被“連接”或“耦接”到另一元件時(shí)，它可以直接連接或耦接到其他元件，或者也可以存在中間元件。此外，這里使用的“連接”或“耦接”可以包括無線連接或耦接。這里使用的措辭“和/或”包括一個(gè)或更多個(gè)相關(guān)聯(lián)的列出項(xiàng)的任一單元和全部組合。
[0039]本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，除非另外定義，這里使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)術(shù)語和科學(xué)術(shù)語)具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員的一般理解相同的意義。還應(yīng)該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術(shù)語應(yīng)該被理解為具有與現(xiàn)有技術(shù)的上下文中的意義一致的意義，并且除非像這里一樣定義，不會(huì)用理想化或過于正式的含義來解釋。
[0040]為便于對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的理解，下面將結(jié)合附圖以幾個(gè)具體實(shí)施例為例做進(jìn)一步的解釋說明，且各個(gè)實(shí)施例并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的限定。
[0041]本發(fā)明實(shí)施例針對(duì)現(xiàn)行測(cè)試技術(shù)的不足，研制一種利用電液伺服閥、加載液壓缸、主控制器、數(shù)據(jù)采集卡、傳感器以及測(cè)試軟件，實(shí)現(xiàn)主控制器自動(dòng)化測(cè)試動(dòng)壓反饋效應(yīng)頻率特性的試驗(yàn)方法。
[0042]本發(fā)明實(shí)施例提供的一種伺服閥的動(dòng)壓反饋效應(yīng)頻率特性的測(cè)量系統(tǒng)包括加載伺服閥、被試動(dòng)壓反饋伺服閥、加載液壓缸、主控制器、數(shù)據(jù)采集卡、截止閥、壓力傳感器、位移傳感器和速度傳感器等。
[0043]所述加載伺服閥，為模擬大慣量被控對(duì)象的負(fù)載波動(dòng)，采用一個(gè)專門的加載伺服閥為被試動(dòng)壓反饋伺服閥進(jìn)行加載。加載伺服閥A、B腔分別通過所述截止閥A、B與加載液壓缸連接，利用壓力傳感器I和壓力傳感器2進(jìn)行壓力反饋，通過主控制器給加載伺服閥施加控制信號(hào)，調(diào)節(jié)加載伺服閥的輸入正弦波電流幅值大小，從而使被試動(dòng)壓反饋伺服閥的負(fù)載壓差(即被試伺服閥A、B兩腔壓力差)保持規(guī)定幅值。
[0044]所述的被試動(dòng)壓反饋伺服閥，其A、B腔分別通過所述截止閥C、D與加載液壓缸連接，其負(fù)載兩腔分別連接壓力傳感器I和壓力傳感器2，用于測(cè)量負(fù)載壓差變化，其反饋兩腔分別連接壓力傳感器3和壓力傳感器4，用于測(cè)量反饋壓差變化。在測(cè)試試驗(yàn)中，需要給被試動(dòng)壓反饋伺服閥供油，但不需要通電。
[0045]所述加載液壓缸，是測(cè)量系統(tǒng)的機(jī)械本體。活塞桿左右兩端分別安裝一個(gè)位移傳感器和一個(gè)速度傳感器。
[0046]所述主控制器，按照測(cè)試軟件的指令，由主控制器向加載伺服閥發(fā)出幅值和頻率受控的加載信號(hào)，通過數(shù)據(jù)采集卡采集壓力傳感器、位移傳感器和速度傳感器的輸出信號(hào)，由測(cè)試軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和繪制測(cè)試曲線。
[0047]所述數(shù)據(jù)采集卡，與所述壓力傳感器、位移傳感器、速度傳感器和主控制器進(jìn)行連接，采集所述壓力傳感器、位移傳感器和速度傳感器的輸出信號(hào)，與主控制器進(jìn)行各種傳感器信號(hào)的數(shù)據(jù)傳送，實(shí)現(xiàn)對(duì)位置和負(fù)載壓差的閉環(huán)控制。
[0048]所述截止閥，通過接通或斷開系統(tǒng)中的截止閥，可以實(shí)現(xiàn)不同測(cè)試試驗(yàn)項(xiàng)目間的切換。
[0049]所述壓力傳感器，用于測(cè)量被試動(dòng)壓反饋伺服閥負(fù)載兩端的壓差和動(dòng)壓反饋回路兩端的壓差;位移傳感器，對(duì)加載動(dòng)態(tài)缸實(shí)施位置閉環(huán)控制，使活塞保持在中位附近;速度傳感器，用于測(cè)量被試動(dòng)壓反饋伺服閥的負(fù)載流量。
[0050]動(dòng)壓反饋特性測(cè)試原理如圖2所示。靜態(tài)測(cè)試時(shí)，打開截止閥H，截止閥H與其他截止閥都一樣在油路中起到打開或者關(guān)閉該油路的作用。主控制器對(duì)加載伺服閥施加控制，利用位移傳感器和低通濾波器對(duì)加載液壓缸實(shí)施位置閉環(huán)控制，使活塞保持在中位附近，被試動(dòng)壓反饋伺服閥處于零位狀態(tài)便于建立負(fù)載壓差。再關(guān)閉截止閥H，利用主控制器對(duì)加載伺服閥(3)施加控制信號(hào)，使被試動(dòng)壓反饋伺服閥(2)負(fù)載兩腔的壓差幅值達(dá)到相關(guān)規(guī)范要求。
[0051]動(dòng)態(tài)測(cè)試時(shí)，利用低通濾波器的作用打破位置閉環(huán)，被試動(dòng)壓反饋伺服閥(2)感受負(fù)載壓差的變化而產(chǎn)生負(fù)載輸出流量，引起活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，利用速度傳感器的輸出幅值反映負(fù)載輸出流量的大小。
[0052]本發(fā)明實(shí)施例提供的伺服閥的動(dòng)壓反饋效應(yīng)頻率特性的測(cè)試方法包括:
[0053]從0.1Hz開始以步長為0.1Hz在相關(guān)規(guī)范規(guī)定的頻率范圍內(nèi)進(jìn)行掃頻測(cè)試，用主控制器采集壓力傳感器和速度傳感器的輸出信號(hào)并進(jìn)行后處理，得到被試動(dòng)壓反饋伺服閥的動(dòng)壓反饋效應(yīng)頻率特性曲線，查得動(dòng)壓反饋起始頻率ω q、動(dòng)壓反饋起始分貝Lq、動(dòng)壓反饋峰值分貝Lf、動(dòng)壓反饋飽和頻率COf、動(dòng)壓反饋時(shí)間常數(shù)τ。本發(fā)明實(shí)施例提供的一種伺服閥的動(dòng)壓反饋效應(yīng)頻率特性測(cè)試曲線如圖1所示。
[0054]根據(jù)動(dòng)壓反饋特性的定義，即負(fù)載壓力的動(dòng)態(tài)變化通過動(dòng)壓反饋的作用導(dǎo)致伺服閥輸出負(fù)載流量變化的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性，本發(fā)明實(shí)施例提供的測(cè)試技術(shù)以完全模擬動(dòng)壓反饋伺服閥在伺服機(jī)構(gòu)上的應(yīng)用為研制出發(fā)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)負(fù)載流量對(duì)負(fù)載壓差變化動(dòng)態(tài)特性的直接測(cè)試。
[0055]圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種伺服閥的動(dòng)壓反饋特性測(cè)試結(jié)構(gòu)圖，通過接通或斷開系統(tǒng)中的截止閥，可以實(shí)現(xiàn)不同測(cè)試試驗(yàn)項(xiàng)目間的切換，完成動(dòng)壓反饋壓差特性、反饋壓差一靜態(tài)流量特性以及動(dòng)壓反饋效應(yīng)頻率特性測(cè)試試驗(yàn)。該測(cè)量系統(tǒng)主要由加載伺服閥
(7)，被試動(dòng)壓反饋伺服閥(5)，加載液壓缸(6)，主控制器(2)，數(shù)據(jù)采集卡(4)，截止閥，節(jié)流閥，壓力傳感器，位移傳感器，速度傳感器等組成。
[0056]當(dāng)進(jìn)行“動(dòng)壓反饋效應(yīng)頻率特性測(cè)試試驗(yàn)”時(shí)，將“節(jié)流閥Α”關(guān)閉，同時(shí)將“截止閥Α”，“截止閥B”，“截止閥C”和“截止閥D”打開，將“截止閥Ε”、“截止閥Γ和“截止閥G”關(guān)閉。即可簡化圖2，得到圖3所示的伺服閥的動(dòng)壓反饋效應(yīng)頻率特性測(cè)試結(jié)構(gòu)圖。
[0057]進(jìn)行動(dòng)壓反饋效應(yīng)頻率特性測(cè)試試驗(yàn)時(shí)，加載伺服閥的Α、Β腔分別與加載液壓缸
(6)的Α、Β腔連接，而被試動(dòng)壓反饋伺服閥(5)的Α、Β腔分別與加載液壓缸(6)的C、D腔連接，通過主控制器(2)給加載伺服閥(7)施加控制信號(hào)，用主控制器采集壓力傳感器和速度傳感器的輸出信號(hào)并進(jìn)行后處理，得到被試動(dòng)壓反饋伺服閥的動(dòng)壓反饋效應(yīng)頻率特性曲線。具體實(shí)驗(yàn)步驟如下:
[0058]1)關(guān)閉節(jié)流閥A，打開截止閥A、B、C、D，關(guān)閉截止閥E、F、G。此時(shí)加載液壓缸(6)的A、B腔分別與加載伺服閥(7)的A、B腔相連，加載液壓缸(6)的C、D腔分別與被試動(dòng)壓反饋伺服閥(5)的A、B腔相連。本試驗(yàn)是動(dòng)態(tài)掃頻試驗(yàn)。
[0059]2)利用主控制器(2)對(duì)加載伺服閥(7)施加控制信號(hào)，利用位移傳感器對(duì)加載液壓缸(6)實(shí)施位置閉環(huán)控制，使活塞保持在中位附近。
[0060]3)從0.1Hz開始以步長為0.1Hz在相關(guān)規(guī)范規(guī)定的頻率范圍內(nèi)進(jìn)行掃頻測(cè)試，用主控制器主控制器(2)采集壓力傳感器和速度傳感器的輸出信號(hào)并進(jìn)行后處理，得到被試動(dòng)壓反饋伺服閥(5)的動(dòng)壓反饋效應(yīng)頻率特性曲線，查得動(dòng)壓反饋起始頻率ω q、動(dòng)壓反饋起始分貝U、動(dòng)壓反饋峰值分貝Lf、動(dòng)壓反饋飽和頻率cof、動(dòng)壓反饋時(shí)間常數(shù)τ。其中利用位移傳感器對(duì)加載液壓缸(6)實(shí)施位置閉環(huán)控制，速度傳感器用于測(cè)量負(fù)載流量，速度傳感器和位移傳感器在安裝時(shí)要做好密封工作。最終得到負(fù)載流量對(duì)負(fù)載壓差變化的動(dòng)態(tài)特性。
[0061]綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例的伺服閥的動(dòng)壓反饋特性的自動(dòng)化測(cè)量系統(tǒng)對(duì)提高伺服閥動(dòng)壓反饋網(wǎng)絡(luò)相關(guān)參數(shù)的測(cè)試準(zhǔn)確性、高效性具有十分重要的意義。
[0062]目前伺服閥的動(dòng)壓反饋效應(yīng)頻率特性測(cè)試試驗(yàn)方法主要是依靠手動(dòng)逐點(diǎn)測(cè)試，人工判讀數(shù)據(jù)，自動(dòng)化程度低，數(shù)據(jù)覆蓋面窄，測(cè)試準(zhǔn)確性較低，不能完全真實(shí)的反映動(dòng)壓反饋特性。本發(fā)明提供了一種伺服閥的動(dòng)壓反饋效應(yīng)頻率特性測(cè)試系統(tǒng)和試驗(yàn)方法，能夠?qū)崟r(shí)、快速、準(zhǔn)確地測(cè)量伺服閥的動(dòng)壓反饋效應(yīng)頻率特性。
[0063]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解:附圖只是一個(gè)實(shí)施例的示意圖，附圖中的模塊或流程并不一定是實(shí)施本發(fā)明所必須的。
[0064]本說明書中的各個(gè)實(shí)施例均采用遞進(jìn)的方式描述，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似的部分互相參見即可，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處。尤其，對(duì)于裝置或系統(tǒng)實(shí)施例而言，由于其基本相似于方法實(shí)施例，所以描述得比較簡單，相關(guān)之處參見方法實(shí)施例的部分說明即可。以上所描述的裝置及系統(tǒng)實(shí)施例僅僅是示意性的，其中所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個(gè)地方，或者也可以分布到多個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元上?？梢愿鶕?jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或者全部模塊來實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例方案的目的。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的情況下，即可以理解并實(shí)施。
[0065]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種伺服閥的動(dòng)壓反饋效應(yīng)頻率特性的測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，包括:加載伺服閥、被試動(dòng)壓反饋伺服閥、加載液壓缸、主控制器、截止閥、位移傳感器、壓力傳感器和速度傳感器； 所述的加載伺服閥，其A、B腔分別通過截止閥A、B與所述加載液壓缸連接，通過所述主控制器給加載伺服閥施加控制信號(hào)對(duì)所述被試動(dòng)壓反饋伺服閥進(jìn)行加載； 所述的被試動(dòng)壓反饋伺服閥，其A、B腔分別通過所述截止閥C、D與加載液壓缸連接;其負(fù)載兩腔分別連接壓力傳感器I和壓力傳感器2，用于測(cè)量負(fù)載壓差變化;其反饋兩腔分別連接所述壓力傳感器3和壓力傳感器4，用于測(cè)量反饋壓差變化； 所述的加載液壓缸，包括活塞桿，在所述活塞桿的兩端分別安裝一個(gè)位移傳感器和一個(gè)速度傳感器，位移傳感器和速度傳感器連接所述主控制器； 所述的主控制器，和所述加載伺服閥連接，按照測(cè)試軟件的指令，向所述加載伺服閥發(fā)出幅值和頻率受控的加載信號(hào)，采集所述位移傳感器、壓力傳感器和速度傳感器的輸出信號(hào)，對(duì)所述輸出信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，獲取所述伺服閥的動(dòng)壓反饋效應(yīng)頻率特性。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的系統(tǒng)還包括: 數(shù)據(jù)采集卡，與所述壓力傳感器、位移傳感器、速度傳感器和主控制器進(jìn)行連接，采集所述壓力傳感器、位移傳感器和速度傳感器的輸出信號(hào)，與所述主控制器進(jìn)行各種傳感器信號(hào)的數(shù)據(jù)傳送，實(shí)現(xiàn)對(duì)位置和負(fù)載壓差的閉環(huán)控制。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的系統(tǒng)包括多個(gè)截止閥，通過接通或斷開系統(tǒng)中的截止閥，實(shí)現(xiàn)不同測(cè)試試驗(yàn)項(xiàng)目間的切換。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的壓力傳感器，用于測(cè)量被試動(dòng)壓反饋伺服閥負(fù)載兩端的壓差和動(dòng)壓反饋回路兩端的壓差； 所述的位移傳感器，用于對(duì)所述加載動(dòng)態(tài)缸實(shí)施位置閉環(huán)控制，使所述活塞桿保持在中位附近； 所述的速度傳感器，用于測(cè)量被試動(dòng)壓反饋伺服閥的負(fù)載流量。5.—種伺服閥的動(dòng)壓反饋效應(yīng)頻率特性的試驗(yàn)方法，應(yīng)用于權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，包括: 將加載液壓缸的活塞桿左右兩端分別安裝一個(gè)位移傳感器和一個(gè)速度傳感器，將加載伺服閥的A、B腔分別通過截止閥A、B與所述加載液壓缸連接，將被試動(dòng)壓反饋伺服閥的A、B腔分別通過截止閥C、D與所述加載液壓缸連接、負(fù)載兩腔分別連接壓力傳感器I和壓力傳感器2、反饋兩腔分別連接壓力傳感器3和壓力傳感器4;將主控制器和所述加載伺服閥、位移傳感器、速度傳感器連接； 所述主控制器給所述加載伺服閥施加控制信號(hào)，調(diào)節(jié)所述加載伺服閥的輸入正弦波電流幅值大小，使所述被試動(dòng)壓反饋伺服閥的負(fù)載壓差保持規(guī)定幅值;所述主控制器采集所述位移傳感器、壓力傳感器和速度傳感器的輸出信號(hào)，對(duì)所述輸出信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，獲取所述伺服閥的動(dòng)壓反饋效應(yīng)頻率特性。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述的方法還包括: 將數(shù)據(jù)采集卡與所述壓力傳感器、位移傳感器、速度傳感器和主控制器進(jìn)行連接，所述數(shù)據(jù)采集卡采集所述壓力傳感器、位移傳感器和速度傳感器的輸出信號(hào)，與所述主控制器進(jìn)行各種傳感器信號(hào)的數(shù)據(jù)傳送； 所述壓力傳感器I和壓力傳感器2測(cè)量所述被試動(dòng)壓反饋伺服閥的負(fù)載壓差變化，所述壓力傳感器3和壓力傳感器4測(cè)量所述被試動(dòng)壓反饋伺服閥的反饋壓差變化。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述的位移傳感器對(duì)所述加載動(dòng)態(tài)缸實(shí)施位置閉環(huán)控制，使所述活塞桿保持在中位附近;所述的速度傳感器測(cè)量被試動(dòng)壓反饋伺服閥的負(fù)載流量。8.根據(jù)權(quán)利要求5或6或7所述的方法，其特征在于，所述的方法還包括: 靜態(tài)測(cè)試時(shí)，打開相應(yīng)的截止閥，主控制器對(duì)加載伺服閥施加控制，利用位移傳感器和低通濾波器對(duì)加載液壓缸實(shí)施位置閉環(huán)控制，使活塞保持在中位附近，被試動(dòng)壓反饋伺服閥處于零位狀態(tài)便于建立負(fù)載壓差;再關(guān)閉所述相應(yīng)的截止閥，利用主控制器對(duì)加載伺服閥施加控制信號(hào)，使被試動(dòng)壓反饋伺服閥負(fù)載兩腔的壓差幅值達(dá)到相關(guān)規(guī)范要求。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述的方法還包括: 動(dòng)態(tài)測(cè)試時(shí)，利用低通濾波器的作用打破位置閉環(huán)，被試動(dòng)壓反饋伺服閥感受負(fù)載壓差的變化而產(chǎn)生負(fù)載輸出流量，引起活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，利用速度傳感器的輸出幅值反映負(fù)載輸出流量的大??； 從0.1Hz開始以步長為0.1Hz在相關(guān)規(guī)范規(guī)定的頻率范圍內(nèi)進(jìn)行掃頻測(cè)試，用主控制器采集壓力傳感器和速度傳感器的輸出信號(hào)并進(jìn)行后處理，得到被試動(dòng)壓反饋伺服閥的動(dòng)壓反饋效應(yīng)頻率特性曲線，解析所述動(dòng)壓反饋效應(yīng)頻率特性曲線得到動(dòng)壓反饋起始頻率ω q、動(dòng)壓反饋起始分貝Lq、動(dòng)壓反饋峰值分貝Lf、動(dòng)壓反饋飽和頻率ω f、動(dòng)壓反饋時(shí)間常數(shù)τ。
【文檔編號(hào)】F15B19/00GK106089857SQ201610446419
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年6月20日
【發(fā)明人】董立靜, 李長春, 延皓, 劉沁, 黃靜
【申請(qǐng)人】北京交通大學(xué)