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矿用轮胎试验机侧偏液压伺服系统仿真分析
| 论文题名： | 矿用轮胎试验机侧偏液压伺服系统仿真分析 |
| 关键词： | 矿用车辆;轮胎试验机;侧偏性能;液压伺服系统;线性仿真 |
| 摘要： | 轮胎试验机是轮胎综合性能检测的关键设备，早期主要以进口为主。近些年来，一些国内企业开始逐步涉足轮胎试验机行业，并取得了很大进步。但对于使用条件极差，负载冲击大，而运输速度要求又不断提高的矿车用轮胎，国内还没有成熟的设备来对其工况进行模拟并对轮胎的性能进行测试。矿用车辆的负载工况不同于高速公路的负载工况，其工作中会经常出现重载冲击的现象，为了测试这种工况下的轮胎性能，就需要对液压元件和控制系统提出更高的要求，目前，矿用轮胎试验机在国内仍然属于待开发的领域。 侧偏性能是轮胎的重要测试内容，它是衡量轮胎操控性能的重要指标。所谓侧偏现象是指轮胎在行驶过程中突然转向，轮胎由于自身的变形，使轮胎的实际运行方向与其转角方向不一致的现象。在侧偏系统测试过程中，对于轮胎偏角的设定，在国际上通常采用阀控马达和阀控非对称缸两种方案，两种方案各有特点，本文将进行理论推导和分析，对两种方案进行比较分析，确定矿用轮胎试验机的最佳方案。虽然对称滑阀控制液压马达方案精度高，稳定性好，但是，在旋转运动转化为直线运动过程中，力传递环节较多，因此适用于小型轮胎或对精度要求较高的工况。对称阀控制非对称缸的执行力大，结构简单，控制精度也可以通过比例环节的调整达到较高范围，对于大型轮胎是优选方案。 本文将对轮胎试验机侧偏系统的液压伺服控制部分进行分析，对阀控非对称缸和阀控马达方案进行传递函数推导，建立系统数学模型。运用 Simulink进行线性仿真分析，确定其参数的正确性。并通过在BoschRexroth D&C simulator软件中加入非线性参数进行仿真分析，了解两种方案在非线性工况下的精度和性能。通过仿真还可以了解到比例环节P在提高响应速度和控制超调量方面起到主要的作用，应首先调整好这个系数。积分环节可以对移动部件实际位置与理论位置的稳态误差加以补偿，但是也很容易造成系统的不稳定。 这项研究是项目初期的理论计算分析部分，对后期设备的制造，以及在客户工厂调试，有一定的理论意义。 |
| 作者： | 冯波 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 陈志刚 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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