电液伺服比例综合实验台设计和研究

　　1伺服比例综合实验台的功能要求

　　伺服比例综合实验台是以液压伺服比例控制元件为动力装置，加上智能计算机数据采集及控制而构成的试验系统，可以实现液压伺服比例控制系统的工科大学实验教学及科研工作。

　　该试验台的具体要求如下：

　　(1)伺服控制系统实验：(a)伺服系统的闭环时间响应特性实验;(b)伺服系统频率特性实验;(c)伺服系统误差测量实验;(d)伺服系统控制策略研究实验。主要针对本科及研究生教学工作进行。

　　(2)数据采集系统实验：针对各种传感器的实验数据采集、分析、处理、即时显示、实验曲线绘制，自动生成实验报告等功能实验。在测试系统中尽量配备各种类型的传感器，以使学生对传感器有较全面的接触和认识。

　　(3)MATLAB、Labview实时控制策略及方法实验：选用具有MATLAB、Labview驱动接口的数据控制卡，以便在上述平台下对实时控制及智能仪器进行相关研究。

　　除具备上述实验功能外，该试验台还应该是一个具备一定能量提供能力的液压油源。而且在设计过程中要充分考虑扩展性研究。试验台总体布置图如图1 所示。

　　在实验操作台上布有阀控缸、阀控马达及相关加载、测量仪器。

　　2液压控制系统方案说明

　　2.1液压系统基本参数

　　系统额定工作压力：31.5MPa。总流量：130L/min。含有一个排量63ml的手动变量柱塞泵和一个排量29ml的电液比例压力、流量复合控制变量柱塞泵。既可实现单泵供油，又可实现双泵联合供油。液压缸为准63mm差动缸，行程为 80mm，液压马达排量为 80ml/r，马达减速机传动比n=10。

　　2.2液压组成及原理说明

　　该试验台的液压原理如图2所示。由液压泵站、分配器、阀控缸系统、阀控马达系统等构成。

　　2.2.1油源(液压泵站)

　　(1)油源的动力机构为63ml的手动变量柱塞泵和一个排量29ml的电液比例压力、流量复合控制变量柱塞泵。

　　既可实现单泵分别供油，又可实现双泵联合供油，为系统提供多种流量选择。在吸油回路、回油回路都配有过滤器保证油液清洁度，保护系统元件。

　　(2)油源的压力限定

　　如图2 所示，两个溢流阀都是电磁溢流阀，在系统不需要流量时即可通电卸荷。溢流阀9.1在定量泵单独工作中，限定系统压力，溢流阀9.2在电液比例压力、流量复合控制变量柱塞泵单泵供油或双泵供油时起溢流阀作用。

　　(3)油源的温控系统

　　温控系统由温度传感器及冷却装置组成，通过温度传感器与计算机的通讯，来决定是启动还是停止冷却。冷却装置为独立风式冷凝器加板式换热器。冷却介质为水。