透明液壓傳動(dòng)實(shí)訓(xùn)設(shè)備
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    技術(shù)標(biāo)題:[伺服比例液壓綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái),智能伺服比例液壓綜合實(shí)驗(yàn)裝置]

    伺服比例液壓綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái),智能伺服比例液壓綜合實(shí)驗(yàn)裝置是專門為用戶解決疑難問題的,非常具有代表性,在客戶進(jìn)行產(chǎn)品選型前,我們一般建議用戶先看下伺服比例液壓綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái),智能伺服比例液壓綜合實(shí)驗(yàn)裝置。這樣能對用戶選型有非常大的幫助。

    伺服比例液壓綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái),智能伺服比例液壓綜合實(shí)驗(yàn)裝置

    比例控制系統(tǒng)。電液比例控制系統(tǒng)屬于本質(zhì)非線性和不確定性系統(tǒng),如電液伺服閥的壓力一流量特性、液壓動(dòng)力機(jī)構(gòu)的摩擦特性和死區(qū)特性、負(fù)載特性等都是非線性;而不確定性因素則包括外來干擾力、溫度變化、油源壓力和流量脈動(dòng)等。因此,比例控制性能提高還有賴于許多新型的控制技術(shù)。

    1) PID控制。PID控制方法是經(jīng)典控制理論的代表,它是基于系統(tǒng)誤差的現(xiàn)實(shí)因素、過去因素、未來因素進(jìn)行線性組合來確定控制量,具有結(jié)構(gòu)簡單、易于實(shí)現(xiàn)等特點(diǎn),在電液伺服系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用。但傳統(tǒng)的PID控制器采用線性組合方法,難于協(xié)調(diào)快速性和穩(wěn)定特性之間的矛盾,在具有參數(shù)變化和外干擾的情況下其魯棒性不夠好,而電液比例控制系統(tǒng)的參數(shù)是隨時(shí)間變化的,參數(shù)呈非線性變化,因此在相當(dāng)多的情況下,PID不能取得令人滿意的效果,近年來吸收智能控制的基本思想并利用計(jì)算機(jī)的優(yōu)勢,形成了模糊PID、自適應(yīng)PID、非線性PID等變種控制器。

    2)狀態(tài)反饋控制。電液控制系統(tǒng)的狀態(tài)反饋控制方法,除了位置信號進(jìn)行反饋外,執(zhí)行器的速度和加速度(壓力)也反饋回控制器中,由于液壓系統(tǒng)阻尼ξ一般較低,通過加速度(壓力)反饋可大大提高系統(tǒng)的阻尼,從而顯著地改善了系統(tǒng)的響應(yīng)。

    3)自適應(yīng)控制。針對電液比例控制系統(tǒng)的非線性和不確定性,自適應(yīng)控制的應(yīng)用非常廣泛,因?yàn)樽赃m應(yīng)控制算法能自動(dòng)辨識(shí)時(shí)變系統(tǒng)參數(shù),相應(yīng)地改變控制作用,使液壓系統(tǒng)的性能達(dá)到特 優(yōu)。當(dāng)前應(yīng)用成熟的主要有兩類:自校正控制(STC);模型參考自適應(yīng)控制(MRAC)。STC -般適用于慢時(shí)變的 對象調(diào)節(jié),而具有參數(shù)突變和突加外負(fù)載干擾的電液比例控制系統(tǒng)往往不能滿足,因此,液壓系統(tǒng)中應(yīng)用的自適應(yīng)控制大多為MRAC或其變形。自適應(yīng)控制盡管極大地改善了系統(tǒng)性能,但在使用過程中也帶來了一些問題,如對于STC,由于要進(jìn)行大量的辨識(shí)計(jì)算,對于響應(yīng)很快的系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制很難;而對于MRAC,主要的困難是選擇一個(gè)合適的參考模型以及要按李雅普諾夫穩(wěn)定理論或波波夫超穩(wěn)定理論來設(shè)計(jì)自適應(yīng)律。所以吸收其他控制方法的優(yōu)點(diǎn),研究算法簡便、魯棒性強(qiáng)的自適應(yīng)律是近年來發(fā)展的方向,如自適應(yīng)前饋控制、魯棒自適應(yīng)控制,非線性自適應(yīng)控制等。

    4)變結(jié)構(gòu)控制(VSC)。變結(jié)構(gòu)控制是一種根據(jù)系統(tǒng)狀態(tài)偏離滑模的程度來變更控制器的結(jié)構(gòu),使系統(tǒng)按照滑模規(guī)定的規(guī)律運(yùn)行的一種控制方法,其在電液控制系統(tǒng)應(yīng)用較廣泛的是滑模控制(Sliding Mode Control)。VSC系統(tǒng)與傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)相比,具有控制規(guī)律簡單,可以協(xié)調(diào)動(dòng)態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能間的矛盾,特別是其滑動(dòng)模態(tài)(SM)對系統(tǒng)參數(shù)變化和外部干擾具有完全不變性,其主要缺點(diǎn)是由于頻繁切換而存在較嚴(yán)重的抖動(dòng)現(xiàn)象,另外,它也不宜應(yīng)用于采樣周期較長的控制系統(tǒng)。近年來,出現(xiàn)了模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制實(shí)現(xiàn)的離散變結(jié)構(gòu)控制。

    5)模糊邏輯控制(FLC)。FLC的引入主要是考慮到可不需要建立數(shù)學(xué)模型,而依靠模糊推理或其他先驗(yàn)知識(shí)來調(diào)定控制器。模糊控制適用于被控參量無精確的表示方法和被控對象各種參數(shù)之間無精確的相互關(guān)系的情況。在這種情況下,FLC比精確控制優(yōu)越,而電液比例控制系統(tǒng)正屬于此類情況(如影響系統(tǒng)動(dòng)態(tài)品質(zhì)的液壓固有頻率ω和阻尼比ξ等,與系統(tǒng)的軟量有關(guān),難以精確算出)。

    伺服比例液壓綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)裝置具有開發(fā)測試分析系統(tǒng),智能化數(shù)據(jù)采集液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)智能型液壓綜合實(shí)驗(yàn)裝置通過對流量、壓力、功率、轉(zhuǎn)速、位移、時(shí)間、溫度、計(jì)算機(jī)人機(jī)畫面--計(jì)算機(jī)智能數(shù)據(jù)采集、分析、處理、--自動(dòng)生產(chǎn)報(bào)表、曲線等一系列智能化動(dòng)作后,完成各類常規(guī)的液壓回路、馬達(dá)、各類閥泵的動(dòng)靜態(tài)測試等實(shí)驗(yàn)。通過智能化數(shù)據(jù)采集液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)智能型液壓綜合實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn),對液壓系統(tǒng)的性能測試、智能控制、遠(yuǎn)程控制及液壓系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)的通訊技術(shù)得以掌握和提高。

    可以做電液比例伺服的實(shí)訓(xùn)裝置:伺服比例液壓綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái),智能伺服比例液壓綜合實(shí)驗(yàn)裝置

    參考圖片

    一、伺服比例液壓綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái),智能伺服比例液壓綜合實(shí)驗(yàn)裝置組成

    實(shí)驗(yàn)裝置由實(shí)驗(yàn)工作臺(tái)、液壓泵站、常用液壓元件、電氣控制單元、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等幾部分組成。

    1、實(shí)驗(yàn)工作臺(tái)

    實(shí)驗(yàn)工作臺(tái)由實(shí)驗(yàn)安裝面板(鋁合金型材)、實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)等構(gòu)成。安裝面板為帶“T”溝槽形式的鋁合金型材結(jié)構(gòu),可以方便、隨意地安裝液壓元件,搭接實(shí)驗(yàn)回路。

    2、輔助平臺(tái)結(jié)構(gòu)

    由冷軋鋼板表面靜電噴塑而成,臺(tái)面帶有“T”型槽型材,方便實(shí)驗(yàn)時(shí),液壓回路的搭接,平臺(tái)內(nèi)部分為兩部分結(jié)構(gòu),一半裝有“T”型槽鋁合金面板(實(shí)驗(yàn)完畢,方便液壓元件的擺放)一半為油管支架,底部帶有鋼制濾油網(wǎng)板。輔助平臺(tái)底部有四個(gè)萬向腳輪,便于擺放。

    3、常用液壓元件

    以國產(chǎn)力士樂系列液壓閥元件(北京華德)為主,配置詳見配置清單;

    每個(gè)液壓元件均配有油路過渡底板,可方便、隨意地將液壓元件安放在實(shí)驗(yàn)面板(鋁合金型材)上。

    油路搭接采用開閉式快換接頭,拆接方便,不漏油。

    4、電氣控制單元

    使用電源:國家標(biāo)準(zhǔn)供電電源——AC220V±5%)、50HZ,帶短路保護(hù)、漏電保護(hù)、過載保護(hù)等功能;

    控制電壓:安全控制電壓—DC24V

    使用環(huán)境要求:能在環(huán)境溫度-10℃——+50℃下使用;

    可編程序控制器(PLC):采用日本三菱FX1N-24MR,I/O20點(diǎn),繼電器輸出形式。

    漏電脫扣器,接觸器,直流24V電源,電磁閥輸出控制口,接近開關(guān),連接線纜,插座,按鈕,指示燈等

    5、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

    本數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用AD卡作為數(shù)據(jù)采集板卡;配置的傳感器都是精度等級在0.5級以上的高精度傳感器(可配置壓力傳感變送器、渦輪式流量傳感器、溫度變送器、位移傳感器變送器、功率變送器、扭矩轉(zhuǎn)速傳感變送器等),各傳感變送器都帶標(biāo)準(zhǔn)信號輸出,傳感器外部連接電纜均使用屏蔽效果良好的專用電纜,保證了數(shù)據(jù)采集的精度。數(shù)據(jù)采集軟件對這一系列傳感器的輸出信號進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,并實(shí)時(shí)描繪相關(guān)的曲線,生成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)報(bào)表,繪制任意XY軸的動(dòng)態(tài)曲線,并且有曲線打印功能,數(shù)據(jù)報(bào)表保存打印功能,各個(gè)傳感器參數(shù)設(shè)置功能等等。實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)智能數(shù)據(jù)采集、分析、處理、數(shù)字顯示、曲線自動(dòng)生成及實(shí)時(shí)監(jiān)控等功能,符合未來液壓控制的發(fā)展趨勢。二、技術(shù)參數(shù):

    1)輸入電源電壓:三線五線AC380V±10%50HZ

    2)模塊和元件直流電壓:DC24V,4.5A,帶自動(dòng)短路保護(hù)功能;

    3)控制電壓:安全控制電壓——DC24V;

    4)使用環(huán)境:溫度-10℃~+40℃相對濕度<85%25℃)海拔<4000m(防塵防潮);

    5)產(chǎn)品尺寸:長××=2450mm*700mm*1850mm;

    6)總功率:<=5KW;

    7)額定壓力:<=7Mpa;

    8)凈重:約為295kg

    9)液壓泵組部件:(雙泵組)

    系統(tǒng)額定工作壓力:6Mpa。(最大可至7Mpa

    1)電機(jī)泵裝置(2臺(tái))

    A、定量葉片泵:公稱排量12mL/r,容積效率90%;

    定量葉片泵驅(qū)動(dòng)電機(jī):三相交流電壓,功率2.2KW,轉(zhuǎn)速1450r/min

    配先導(dǎo)式溢流閥。

    B、變量葉片泵:低壓變量葉片泵,公稱排量12mL/r,壓力調(diào)節(jié)范圍47Mpa;

    變量葉片泵電機(jī):三相交流電壓,功率1.5KW,轉(zhuǎn)速1450r/min;

    2)油箱:公稱容積60L;附有液位、油溫指示計(jì),吸油、回油濾油器,安全閥等;

    3)高品質(zhì)液壓油:中石油32#抗磨液壓油

    4)風(fēng)冷卻器:壓力0-1.6Mpa;流量:40L;

    三、伺服比例液壓綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)智能伺服比例液壓綜合實(shí)驗(yàn)裝置主要特點(diǎn):

    1.模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),配有安裝的底板,實(shí)驗(yàn)時(shí)可以隨意在通用鋁合金型材板上,組裝回路操作簡單方便。

    2.具有很強(qiáng)的擴(kuò)展性能:因采用模塊化設(shè)計(jì),元器件模塊功能獨(dú)立,擴(kuò)展、升級方便。

    3.該系統(tǒng)全部采用標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)液壓元件,使用安全可靠,貼近實(shí)際。

    4.快速而可靠的連接方式,特殊的密封接口,保證實(shí)驗(yàn)組裝隨便、快捷,拆接不漏油,清潔干凈。

    5.智能化實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集處理方式?梢詫σ簤夯芈返冗M(jìn)行壓力、流量、位移、功率、溫度等現(xiàn)場儀表測試和分析,通過相應(yīng)接口和測試軟件,可以將液壓測試數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行分析。

    6.可編程序控制器(PLC)電氣控制,機(jī)電液一體控制實(shí)驗(yàn)形式。

    7.電氣回路采用安全導(dǎo)線,24VDC安全電壓;并帶有電流型漏電保護(hù)裝置。

    8.電機(jī)--泵一體,運(yùn)行穩(wěn)定,噪音低。

    四、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目:

    一)常用液壓元件的性能測試(靜態(tài)、動(dòng)態(tài)):

    1.液壓泵的特性測試;

    2.溢流閥的特性測試;

    3.節(jié)流閥的特性測試;

    4.調(diào)速閥的特性測試;

    5.減壓閥的特性測試;

    6.順序閥的特性測試;

    7.液控單向閥的特性測試;

    8.電磁換向閥的特性測試;

    二)液壓傳動(dòng)基本回路實(shí)驗(yàn):

    1.采用節(jié)流閥的進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路;

    2.采用節(jié)流閥的回油節(jié)流調(diào)速回路;

    3.采用節(jié)流閥的旁路節(jié)流調(diào)速回路;

    4.采用調(diào)速閥的進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路;

    5.采用調(diào)速閥的回油節(jié)流調(diào)速回路;

    6.采用調(diào)速閥的旁路節(jié)流調(diào)速回路;

    7.簡單的壓力調(diào)定回路;

    8.變量泵加旁路小孔節(jié)流的調(diào)壓回路;

    9.用多個(gè)溢流閥的壓力調(diào)節(jié)回路(二級調(diào)壓回路);

    10.用減壓閥的減壓回路;

    11.采用行程閥的速度換接回路;

    12.調(diào)速閥串聯(lián)的速度換接回路;

    13.調(diào)速閥并聯(lián)的速度換接回路;

    14.采用三位換向閥的卸荷回路;

    15.采用先導(dǎo)式溢流閥的卸荷回路;

    16.采用順序閥的順序動(dòng)作回路;

    17.采用電器行程開關(guān)的順序動(dòng)作回路;

    18.采用壓力繼電器的順序動(dòng)作回路;

    19.采用液控單回閥的閉鎖(平衡)回路;

    20.用順序閥的平衡回路;

    21.蓄能器的應(yīng)用。

    三)學(xué)生自行設(shè)計(jì)、組裝的擴(kuò)展液壓回路實(shí)驗(yàn);(可擴(kuò)展上百種實(shí)驗(yàn))

    四)可編程序控制器(PLC)電氣控制實(shí)驗(yàn)

    1PLC的指令編程,梯形圖編程的學(xué)習(xí);

    2PLC編程軟件的學(xué)習(xí)與使用;

    3PLC與計(jì)算機(jī)的通訊,在線調(diào)試、監(jiān)控;

    4PLC對液壓傳動(dòng)的優(yōu)化控制;

    五)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)實(shí)驗(yàn):可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集、分析、處理、即時(shí)顯示、實(shí)驗(yàn)曲線自動(dòng)生成等功能實(shí)驗(yàn)。

    )比例液壓類:

    1、比例閥的性能測試:

    1) 比例溢流閥的控制特性測試;

    2) 比例溢流閥的負(fù)載特性測試;

    3) 比例溢流閥的動(dòng)態(tài)特性測試;

    4) 比例方向閥的控制特性測試;

    5) 比例方向閥的節(jié)流特性測試;

    6) 比例方向閥動(dòng)態(tài)特性測試。

    2、液壓比例控制相關(guān)實(shí)驗(yàn):

    1)電磁比例溢流閥的穩(wěn)壓控制回路實(shí)驗(yàn);

    2)電磁比例溢流閥壓力控制系統(tǒng);

    3)電磁比例方向閥的換向回路;

    4)電磁比例方向閥的截流特性的調(diào)速控制回路;

    5)比例控制系統(tǒng)的液壓缸位置控制實(shí)驗(yàn);

    6)比例系統(tǒng)的簡單液壓閉環(huán)控制實(shí)驗(yàn)等。

    七)伺服液壓實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目:

    1、伺服缸的結(jié)構(gòu)及工作原理;

    2、伺服缸的特性實(shí)驗(yàn);

    3、位移傳感器的工作原理;

    4、電液伺服閥的結(jié)構(gòu)及工作原理;

    5、電液伺服閥的特性測試;

    6、伺服系統(tǒng)的開環(huán)控制實(shí)驗(yàn);(a. 階躍信號響應(yīng);b. 正弦波運(yùn)動(dòng)控制;)

    7、伺服系統(tǒng)的閉環(huán)控制實(shí)驗(yàn)(反饋);(a. 位置控制實(shí)驗(yàn);b. PID參數(shù)可調(diào)實(shí)驗(yàn)。)

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