直驅(qū)式容積控制電液執(zhí)行器的設(shè)計與研究.pdf

1、電液執(zhí)行器是閥門驅(qū)動及控制領(lǐng)域中的一個重要分支。直驅(qū)式容積控制電液執(zhí)行器作為結(jié)合了液壓驅(qū)動和伺服控制的新型驅(qū)動執(zhí)行器，具有節(jié)能環(huán)保、結(jié)構(gòu)緊湊的優(yōu)點，正在被廣泛地研究和開發(fā)。對直驅(qū)式容積控制電液執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)進行優(yōu)化設(shè)計具有重要的現(xiàn)實應(yīng)用價值。
　　本文以直驅(qū)式容積控制的電液執(zhí)行器為研究對象，將聯(lián)合仿真、優(yōu)化設(shè)計及專家系統(tǒng)控制相結(jié)合，研究對直驅(qū)式電液執(zhí)行器的減振降噪和結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，并進行針對專家系統(tǒng)的控制策略與其他控制形式的

2、比較、仿真與分析，得出最優(yōu)化的電液執(zhí)行器。
　　首先，對直驅(qū)式電液執(zhí)行器的元件進行三維建模與實體樣機研制，包括液壓缸、伺服電機及液壓泵的選型設(shè)計與虛擬樣機裝配;并對關(guān)鍵部件進行ANSYS的靜力學(xué)仿真，試制出直驅(qū)式電液執(zhí)行器的物理樣機。
　　其次，對直驅(qū)式電液執(zhí)行器存在的振動與噪聲現(xiàn)象產(chǎn)生原理進行了研究，重點對液壓管道和液壓泵的減振降噪進行優(yōu)化設(shè)計，并通過AMESim軟件的仿真分析驗證減振降噪的優(yōu)化合理性，結(jié)果可得:通過對液壓

3、管路布局和液壓泵關(guān)鍵因素的優(yōu)化，執(zhí)行器在運行過程中的振動和噪聲有明顯的下降。
　　最后，建立了直驅(qū)式電液執(zhí)行器的數(shù)學(xué)模型，搭建基于MATLAB/Simlink的聯(lián)合仿真平臺，在控制器中引入專家系統(tǒng)的控制策略。通過聯(lián)合仿真，比較了在專家系統(tǒng)控制策略和常規(guī)PID控制策略下，系統(tǒng)輸入的正弦信號、階躍信號和斜坡信號的控制響應(yīng)特性，結(jié)論如下:專家控制系統(tǒng)具有更佳的控制響應(yīng)性能，系統(tǒng)會根據(jù)位移偏差量進行不斷的修正，因此其調(diào)節(jié)時間更短，系統(tǒng)的響