?!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "//www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd"> 快乐十分加减乘除公式:液压式力标准机控制系统的改造研?- 工程应用 - 广东快乐十分走势图云南快乐十分走势广东快乐十分走势图云南快乐十分一定牛云南快乐十分单双
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快乐十分加减乘除公式: 液压式力标准机控制系统的改造研?/h1>

广东快乐十分走势图 www.4sny7.cn   笔者通过对力标准机伺服控制系统、电气控制系统及控制软件进行研究,研制出一套全新的伺服液压系统及自动控制的操作系统,保证了力值计量的高精度、高稳定度,提高了工作效率?/p>

  一、改造面临的主要问题

  1.油缸的密封?/p>

  在实际应用中的油缸都存在不同程度的渗漏,而且这种渗漏是不确定的,渗漏大小随着系统压力、温度高低会产生很大的变化,而且是非线性的?/p>

  2.油泵的稳定?/p>

  任何油泵都有一个工作区域,低于此工作区域的油泵的输出量非线性加大,且油泵的脉动会变得很大,这将导致液压系统的不稳定?/p>

  3.伺服电机平稳?/p>

  目前,国内外生产的伺服电机在很低转速运行时的平稳性存在一定局限,在较高转速时则表现得非常平稳?/p>

  以上是改造过程中面临的突出问题,只有解决才能保证力标准机液压动力系统的控制准确度和速度?/p>

  二、研究方?/p>

  1.伺服控制系统的研?/p>

  在理想状态下伺服电机直接驱动油泵,伺服电机的转速、转矩与执行机构所需的压力、流量,通过推导符合以下关系:

  

缺插图!

  由式(1)?2)可得:

  

缺插图!

  由于

  

缺插图!

  将式(3)代入?4),得

  

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  式中:P——系统功率,W;p——系统压力,Pa;Q——流量,m3/s;Tw——转矩,N·m;n——电机转速,r/s;q——油泵排量,m3/r?/p>

  根据?5),在理想的一套系统中q/2π为常数,所以伺服电机的转矩与系统所需的压力成正比。根据Q=n×q,可知伺服电机的转速与系统所需的流量成正比。这表明只要动态地调整伺服电机的转矩、转速,就能提供执行机构所需的压力、流量?/p>

  通常来说,任何油泵都有一个工作区域,低于此工作区域的油泵的输出量非线性加大,且油泵的脉动会变得很大,这将导致液压系统的不稳定。根据上述理论和分析,采用差值法使两个伺服电机分别控制两个油泵,两个油泵分别控制油缸的进回油,通过两个油泵的转速差决定油缸压力的增减,从而可以实?根据控制要求将液压动力源的流量细分,提高分辨?使伺服电机、油泵都在理想的工作区域内运?将油缸不确定的渗漏控制成相对恒定的渗漏,提供力源控制准确度?/p>

  根据试验:?00kN液压动力单元,采用外啮合齿轮泵,排量?.0mL/r,齿轮泵内齿数为100个,在理想状态下,一个齿轮泵的最小出油分度值为1.0mL/100=0.01mL。在20kN测力点,平均转速为3.1r/min,也就是油缸对油泵的供油要求?.0mL/r×3.1r/min=3.1mL/min,采用的控制速度?00Hz(每秒钟调?00?,即60×100=6000?min,这就要求流量的最小分度为3.1/6000=0.00052mL,显然用一个油泵很难满足这种高精度的控制要求。而采用两个伺服电机分别控制两个油泵,两个油泵分别控制油缸的进回油,两个油泵的转速差乘以油泵的排量等于油泵对油缸的供油量,在控制上将回油的油泵转速定?00r/min,这样在20kN测力点进油油泵的转速理论上?03.1r/min,这时虽然两个油泵对油缸的供油量还是3.1mL/min,但在这种状态下油泵的转速为300r/min,两个油泵流量迭加后的最小分度为3.1/100/300=0.00001mL,这样就完全能满足流量的最小分度为0.00052mL要求?/p>

  由于两个伺服电机?00r/min左右可以非常平稳地运行,并且有一个油泵在控制回油,油缸在采取用密封圈等方法处理后,其渗漏远远小于油泵回油的速度,且这种渗漏可通过油泵回油速度的降低来解决,这就相当于制造了一个渗漏相对恒定的环境?/p>

  2.电气控制系统设计

  (1)数据采集单元

  数据采集单元由高精度控制仪、RS232、RS485接口等组成,其中,高精度控制仪是数据采集单元的核心部件。某公司研制的CLY2008等高精度控制仪用于采集被检传感器的输出信号,并传输到控制计算机进行数据处理?/p>

  (2)数据处理单元

  数据处理单元由控制计算机和打印机组成。为便于操作,控制计算机选用国内知名品牌商用机。计算机通过RS232、RS485等接口与高精度控制仪、传感器进行数据通信,处理数据采集单元输送的数据,根据检定规程要求进行数据处理,形成校准或检定数据文??/p>

  控制计算机选型要求:主频2GHz?9寸液晶显示器。为保证系统安全,防止计算机病毒侵入等问题损坏系统,计算机必须专机专用,不可用于其他用途?/p>

  打印机用于数据打印或证书打印,选用HP激光打印机?/p>

  3.软件部分设计

  系统软件的作用是配合相关硬件实现传感器的校准或检定?/p>

  (1)工作原理

  用于检定或校准的传感器,在测力点上力值波动产生的“逆向效应”会影响检测准确度,通过数学方法形成一套计算机程序算法实现快速又高精度的定位,并研制快速响应的控制软件?/p>

  采用多级指数衰减,但适应性不强,各种机器差异比较大,于是提高动态控制频?≥100Hz),适应性大大加强。为了提高控制效果用数学方法建立了一个变参数表,从而形成一整套计算机程序算法来实现快速而高精度的定位,如图1所示?/p>

  (2)总体流程

  软件启动时,首先需要操作人员输入口令,只有身份认证成功以后,才可进入软件的“功能选择”界面,进而完成相应的功能及参数设置?/p>

  (3)主要功能

  软件设计开发可编程控制器,开发的快速运行软件程序主要功能为:

  ①符合JJG734-2001《力标准机检定规程》、JJG144-2007《标准测力仪检定规程》、JJG391-2009《力传感器检定规程》、JJG669-2003《称重传感器检定规程》等标准和规程对试验的要求,编制软件,可实现数据自动采集、自动处理?/p>

  ②系统软件按照国家检定规程生产工艺规范及管理要求,自动生成原始记录及证书,打印检定结果?/p>

  ③便于输入各种检定信息,对不常改变的信息(如标准参数等)具有记忆功能?/p>

  ④完整、灵活、方便的在线文,用户在使用软件过程中遇到问题时,可以通过“帮助”按钮获得帮助?/p>

  ⑤检定、校准、测试过程的有关参数可分别在计算机上直观、形象地显示?/p>

  

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   ? PID算法流程

  ⑥包含多种保护设?标准传感器最大信号保护、被检传感器量程过载保护、液压过载保护?/p>

  ⑦具有较好的容错能力,对检定过程中出现的异常情况及时提示?/p>

  ⑧确保数据安全,测试数据不得更改?/p>

  ⑨具有密码保护功能,其中有单独的管理员管理界面?/p>

  ⑩具有灵活的查询功能,可按校准日期、传感器编号等信息查询历史记录?/p>

  三、试验结?/p>

  1.测量不确定度分析

  对试验数据进行分析,测量结果的扩展不确定度按正态分?k=2),则

,简要计算依据如?所示?/p>

  

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   ?

  2.试验结论

  通过以上方案进行改造后,液压式力标准机运行状态良好,力值稳定,工作效率高。在正常工作一年后,经中国计量科学研究院计量检定,结果表明此力标准机计量技术性能良好,符合规程要求,改造成功?/p>

  主要检定结果如?各级负荷的力值误?delta;不超?0.05%;各级负荷的力值重复性R不大?.003%;测量结果扩展不确定度:Urel=0.03%(k=2)?/p>

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