液压马达位置伺服系统设计(附件)【字数：14887】
在表明了课题的研究背景后，介绍了电液伺服控制技术的发展状况。对液压马达位置伺服控制系统的液压部分与电气控制部分进行了设计并对其组成元件进行了介绍。着 重介 绍了液 压马 达位置伺 服控制系统的PDF（伪微分）控制算法。通过对被控制系统进行数 学建 模并分析，得出由电 液伺 服阀、伺 服马达和负 载组成的受控对象的位置控制数学模型可等效为二阶系统。在AMESim中搭建出液 压马 达位置伺 服系统的仿真模型，选择阶跃信号作为系统的输入,通过改变PDF的三个控制参数，对系统响应曲线进行分析对比，得出三个控制参数对系统响应特性的影响。在工控机中装入PCI1712板卡来采集数据,并选用Borland C++Builder 6.0软件来编写液 压马 达位置伺 服系统的控制界面及程序,绘制出系统实际的响应曲线并与仿真曲线进行比较。关键词:液压马达位置；PDF控制；建模；仿真；BCB软件 I
目录
摘要 I
目录 III
第一章 绪论 1
1.1课题研究背景 1
1.2课题研究意义 1
1.3主要研究内容 2
1.4国内及国外研究现状 2
第二章 液压马达位置伺服控制系统的设计 4
2.1液压部分 4
2.2 电控部分 5
2.2.1 系统控制原理 5
2.2.2 电气控制所用硬件介绍 5
2.3液压马达位置伺服系统主要构成元件及其性能参数 7
第三章 控制算法 10
3.1数学建模 10
3.1.1建立液压动力元件的关系方程 10
3.1.2液压动力元件的传递函数 12
3.1.3液压动力元件传递函数的简化 13
3.1.4马达输出转角相对于伺服阀输入信号的传递函数 13
3.2 PDF(伪微分反馈)控制算法 14
第四章 基于AMESim的液压马达位置伺服系统仿真 18
4.1 AMEsim仿真软件介绍 18
4.2 液压马达位置伺服系统 18
4.3 阀控液压马达位置伺服系统辨识及控制参数的选取 19
4.3.1系统辨 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
识原理 19
4.3.2 阀控液压马达位置伺服系统辨识方法及过程 19
4.4系统建模仿真及分析 24
第五章 控制软件的编制 30
5.1 PCI1712安装与测试 30
5.1.1安装流程 30
5.1.2软件的安装 30
5.1.3 硬件的安装 32
5.1.4 硬件测试 34
5.2 采用BorlandC++Builder6.0编程 35
5.2.1 BorlandC++Builder6.0介绍 35
5.2.2 在 Borland C++ Builder 中编制程序过程 35
总结 48
致谢 49
参考文献 50
附录 52
第一章 绪论
1.1课题研究背景
液 压伺服控制作为一门新兴学科，其既是液压技术的一个重要分支,也是控制领域中的一个重要组成部分[1]，还是工业自动化和武器自动化一个极为重要的发展方向，已经成为一门发展相对成熟的学科。凡是在功率大、快速、精准的控制系统中，都缺少不了电液伺服技术的支撑。在国防工业中，常常被应用在舰艇操舵装置、飞机上的操纵机构、雷达跟踪装置、火炮操纵装置、和导弹的自动控制等系统中，发挥着举足轻重的作用。也被广泛应用在比如：加工机床、动力、金属冶炼、轧钢、锻造、煤矿机械、建筑机械等一般工业系统中。由于电液伺服系统的应用领域非常广泛，因此，对其进行研究很有意义。
本文对我 校现有的液 压伺服试验台上的液压马达位置控制部分进行研究，先对其进行理论分析，建 立控制系统的数学模型，分析所研究的伺服控 制系统的工作原理及组成，通过一定的方法得出控制系统较优的一组控制参数；再通过AMESim仿真软件对液压马达位置伺服控制系统进行仿真并对仿真结果进行分析；后基于现有硬件采用C++ Builder 6.0软件编制了对实物系统进行控制的伺服控制软件,用所编的控制软件采集实时的液压马达位置值绘出其响应曲线并对系统实际的控制效果进行分析。打算通过这个过程对电液伺服控制系统，尤其对液 压马达位置控制系统拥有较深刻的理解[2]。
1.2课题研究意义
由于液压伺服控制技术的不断突破和飞跃发展，使其在工业领域中的应用愈来愈广泛[3]。大到国防、工 业场合，小到日常生活中的一些用品，都涉及到液压伺服技术，因此，掌握这门技术，有很大意义。正是基于此原因，我 校早在几年前，就已经在液 压实 验 室自行设计组建了液压运 动控制实验台，以便于我们的学习。在此情况下，我才有机会通过该实验台，对其中的液压马达位置控制系统进行研究。整个过程涉及到控制算法的选择及控制参数的取值确定，系统辨识技术的应用，软件仿真计算及仿真曲线的分析，采用Borland C++Builder 6.0软件编写液 压马 达位置伺 服系统的控制界面及程序,对实际的液压马达位置控制系统进行控制，采集数据并绘制实际的角位移响应曲线。
通过设计组建及对系统进行控制的整个过程，可了解到实际产品的开发、设计、检验过程，能学习并掌握实用的仿真及控制软件的一些知识；置身于实践，将所学用于实际，以提升实战经验，为以后的学习及工作积累一定的经验，培养处理实际问题所需的能力。
1.3主要研究内容
课题是以我 校液压实验室中的液压运动控制实验台中的液压马达位置控制系统部分为对象进行的研究，包含内容内容如下：
（1）搜集相关资料，通过阅读涉及电液伺服控制技术的相关文献，对所要研究的系统有个大致的了解；
（2）了解试验台电 气控制系统和液压系统构成，梳理出构成液压马达位置伺服系统的基本组件，并绘制液压控制原理图；
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摘要 I
目录 III
第一章 绪论 1
1.1课题研究背景 1
1.2课题研究意义 1
1.3主要研究内容 2
1.4国内及国外研究现状 2
第二章 液压马达位置伺服控制系统的设计 4
2.1液压部分 4
2.2 电控部分 5
2.2.1 系统控制原理 5
2.2.2 电气控制所用硬件介绍 5
2.3液压马达位置伺服系统主要构成元件及其性能参数 7
第三章 控制算法 10
3.1数学建模 10
3.1.1建立液压动力元件的关系方程 10
3.1.2液压动力元件的传递函数 12
3.1.3液压动力元件传递函数的简化 13
3.1.4马达输出转角相对于伺服阀输入信号的传递函数 13
3.2 PDF(伪微分反馈)控制算法 14
第四章 基于AMESim的液压马达位置伺服系统仿真 18
4.1 AMEsim仿真软件介绍 18
4.2 液压马达位置伺服系统 18
4.3 阀控液压马达位置伺服系统辨识及控制参数的选取 19
4.3.1系统辨 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
识原理 19
4.3.2 阀控液压马达位置伺服系统辨识方法及过程 19
4.4系统建模仿真及分析 24
第五章 控制软件的编制 30
5.1 PCI1712安装与测试 30
5.1.1安装流程 30
5.1.2软件的安装 30
5.1.3 硬件的安装 32
5.1.4 硬件测试 34
5.2 采用BorlandC++Builder6.0编程 35
5.2.1 BorlandC++Builder6.0介绍 35
5.2.2 在 Borland C++ Builder 中编制程序过程 35
总结 48
致谢 49
参考文献 50
附录 52
第一章 绪论
1.1课题研究背景
液 压伺服控制作为一门新兴学科，其既是液压技术的一个重要分支,也是控制领域中的一个重要组成部分[1]，还是工业自动化和武器自动化一个极为重要的发展方向，已经成为一门发展相对成熟的学科。凡是在功率大、快速、精准的控制系统中，都缺少不了电液伺服技术的支撑。在国防工业中，常常被应用在舰艇操舵装置、飞机上的操纵机构、雷达跟踪装置、火炮操纵装置、和导弹的自动控制等系统中，发挥着举足轻重的作用。也被广泛应用在比如：加工机床、动力、金属冶炼、轧钢、锻造、煤矿机械、建筑机械等一般工业系统中。由于电液伺服系统的应用领域非常广泛，因此，对其进行研究很有意义。
本文对我 校现有的液 压伺服试验台上的液压马达位置控制部分进行研究，先对其进行理论分析，建 立控制系统的数学模型，分析所研究的伺服控 制系统的工作原理及组成，通过一定的方法得出控制系统较优的一组控制参数；再通过AMESim仿真软件对液压马达位置伺服控制系统进行仿真并对仿真结果进行分析；后基于现有硬件采用C++ Builder 6.0软件编制了对实物系统进行控制的伺服控制软件,用所编的控制软件采集实时的液压马达位置值绘出其响应曲线并对系统实际的控制效果进行分析。打算通过这个过程对电液伺服控制系统，尤其对液 压马达位置控制系统拥有较深刻的理解[2]。
1.2课题研究意义
由于液压伺服控制技术的不断突破和飞跃发展，使其在工业领域中的应用愈来愈广泛[3]。大到国防、工 业场合，小到日常生活中的一些用品，都涉及到液压伺服技术，因此，掌握这门技术，有很大意义。正是基于此原因，我 校早在几年前，就已经在液 压实 验 室自行设计组建了液压运 动控制实验台，以便于我们的学习。在此情况下，我才有机会通过该实验台，对其中的液压马达位置控制系统进行研究。整个过程涉及到控制算法的选择及控制参数的取值确定，系统辨识技术的应用，软件仿真计算及仿真曲线的分析，采用Borland C++Builder 6.0软件编写液 压马 达位置伺 服系统的控制界面及程序,对实际的液压马达位置控制系统进行控制，采集数据并绘制实际的角位移响应曲线。
通过设计组建及对系统进行控制的整个过程，可了解到实际产品的开发、设计、检验过程，能学习并掌握实用的仿真及控制软件的一些知识；置身于实践，将所学用于实际，以提升实战经验，为以后的学习及工作积累一定的经验，培养处理实际问题所需的能力。
1.3主要研究内容
课题是以我 校液压实验室中的液压运动控制实验台中的液压马达位置控制系统部分为对象进行的研究，包含内容内容如下：
（1）搜集相关资料，通过阅读涉及电液伺服控制技术的相关文献，对所要研究的系统有个大致的了解；
（2）了解试验台电 气控制系统和液压系统构成，梳理出构成液压马达位置伺服系统的基本组件，并绘制液压控制原理图；
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