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轴承试验台电液伺服系统加载特性研究
| 论文题名： | 轴承试验台电液伺服系统加载特性研究 |
| 关键词： | 轴承试验台;电液伺服系统;加载特性;联合仿真 |
| 摘要： | 近些年，我国高速铁路产业得到了迅速的发展，至今总建设里程已达4.2万公里。目前我国已基本掌握高速轨道列车的设计和制造技术，并自主研发了多项高铁核心技术，但作为高速动车核心部位轴箱轴承的制造依然作为一个难题存在，还未实现国产化。目前高速动车使用的轴箱轴承大多依赖于国外进口，轴箱轴承的国产化制造已经严重阻碍我国高铁走向世界的进程。对于轴箱轴承的研究而言，轴箱轴承结构设计优化、工艺改进、可靠性分析都需要大量轴承试验数据的支持，查阅国内的轴箱轴承相关试验设备，暂时无法满足我国高铁轴箱轴承的制造技术升级。因此，为打破国外轴箱轴承技术封锁，我国迫切研制出高铁轴箱轴承试验台，开展轴箱轴承试验，以满足我国轴箱轴承国产化的需要。本文以高铁轴箱轴承可靠性试验台为研究对象，围绕轴承试验台电液伺服加载系统展开以下研究： 首先，试验台总体框架概述及系统建模。介绍了轴承试验台机械结构、工作原理、性能和特点，明确电液伺服加载系统的硬件组成，建立加载系统中伺服阀、阀控缸、力传感器等器件的数学模型，并推导电液伺服系统传递函数，然后分析了试验台轴向、径向加载系统的稳定性及控制难点。 其次，电液伺服加载控制策略及联合模型仿真研究。利用Matlab/Simulink对电液伺服加载PID控制的数学模型进行仿真，分析PID控制器对被控系统的优化效果。为了提高电液伺服加载系统仿真模型的真实性，搭建AMEsim和Simulink联合仿真模型，面对PID控制器调参过程中存在复杂的耦合性问题，本文提出利用麻雀搜索算法改进PID控制器的控制策略优化加载系统的仿真效果，对比优化前后的仿真曲线，验证了改进策略的有效性。 最后，轴承试验台控制系统开发及测试分析。依据轴承试验技术标准，基于TwinCAT平台编写轴承试验台下位机控制程序，并设计制作了上位机人机交互界面。以轴承试验台控制系统为试验平台，开展轴箱轴承加载测试试验，验证轴承试验台加载系统的可行性。 |
| 作者： | 齐洪阳 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 陈晋市 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 吉林大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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