二次调节扭矩伺服加载试验台设计开题报告.doc
二次调节扭矩伺服加载试验台设计说明书.doc
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年哈尔滨工业大学姜继海等人采用智能神经网络和模糊控制等方法，分别对转速控制和转角控制的二次调节进行了研究。
年，哈尔滨工业大学的田联房博士在国内首次将二次调节系统用于扭矩伺服加载技术中，并建立了二次调节加载试验台。
同时，还进行了转速控制和转矩控制以及它们之间解耦技术方面的研究，并将模糊控制和神经网络控制引入二次调节系统中，形成了神经模糊控制方案。
国内贵阳航空液压件厂引进了德国力士乐公司的二次调节液压元件制造技术。
北京理工大学液压实验室引进安装了德国力士乐公司生产的二次调节扭矩加载实验台。
通过对引进的二次调节技术和设备的消化和吸收，取得了些阶段性成果。
年，哈尔滨工业大学电液伺服仿真及试验系统研究所研制的“特种车辆轮桥加载试验台”，应用德国的二次元件，采用计算机控制技术，能够实现转速转矩及恒功率控制，系统技术含量高，可满足车辆不同路况的模拟加载要求，是国内首例应用二次调节技术的成型产品。
.车辆轮桥加载系统概述车辆在行驶过程中，随着路面载荷车速等因素的变化，轮桥扭矩与转速也是变化的。
因此，试验加载系统应具备扭矩转速可变化的条件，且其扭矩转速的变化应是可单独调节的。
根据加载功率流的循环情况，车辆轮桥试验加载系统主要分为开放式和封闭式两大类。
开放式加载系统开放式加载系统原理如图所示。
驱动单元由电动机或内燃机液压马达等调速器及附属装置组成，它负责向系统提供动力功率，驱动转速的调节由电机调速来实现试验单元主要由被测装置变速器转矩转速测量装置以及其它些测量装置组成负载模拟单元主要由测功机或液压加载器磁粉制动器等及附属装置组成，加载转矩由测功机或液压加载器磁粉制动器调定。
图开放式加载系统原理示意图.开放式加载系统的工作原理及工作过程比较简单，整套设备的技术含量低，制造成本相对较低，但它的致命弱点是需要大功率动力，能量无法回收利用，效率低，因此其试验成本相对于后面所述的封闭式加载系统来说较高。
封闭式加载系统封闭式加载系统又分为电力封闭式机械封闭式和液压封闭式几种。
电力封闭式加载系统这种加载系统的原理如图所示，。
驱动单元由交流或直流电动机调速器及附属装置组成，驱动转速的调节由电机调速来实现试验单元与开放式相同负载模拟单元由交流或直流发电机及附属装置组成，负载转矩由发电机形成。
负载发电机产生的电能通过电网加以回收并反馈给驱动电机，形成封闭的功率流，从而降低试验能耗，系统效率高。
但由于功率回收技术是项专业性非常强的技术，整套装置的成本非常高，又由于回收过程的回收效率的影响以及其驱动仍然需要较大的动力，所以很难达到比较理想的状况。
另外，在系统动载变化较大时，可能对电网造成较大的冲击。
图电力封闭式加载系统原理示意图.机械封闭式加载系统这种加载系统的原理如图所示。
它将原来单纯由电机提供功率转矩转速，分解为由两套装置分别向系统提供转矩和转速，由转速提供装置电动机向系统提供所需要的转速，同时由转矩施加装置液压加载器向系统提供试验所需要的转矩。
在这个过程中，转矩被封闭在个由两个变速传动装置两个转矩转速测量装置个转矩施加装置被试件和陪试件所组成的封闭机械系统中，它不再对转速提供装置电动机产生影响，电动机所提供的动力，仅仅是用来平衡系统运动过程中产生的机械损耗，从而降低了电动机的功率消耗。
这种加载系统的转速通过电机调速进行调节，转矩通过调节液压加载器油源系统溢流阀的开启压力来设定，不易实现自动控制。
因此，这种加载系统不适用于动态模拟加载试验。
图机械封闭式加载系统原理示意图.液压封闭式加载系统这种加载系统的原理如图所示。
驱动单元由油源液压马达及相关液压元件组成，它负责向系统提供动力功率，通过对液压马达流量和斜盘摆角的调节，来满足对不同驱动转速的要求试验单元与前述系统相同负载模拟单元由液压泵及相关液压元件等组成，通过控制液压泵的斜盘摆角，可模拟各种工况下的负载转矩。
负载模拟单元产生的液压能通过液压网络加以回收，并直接反馈给驱动单元，形成封闭的功率流，从而降低试验能耗，系统效率高。
系统加载过程中所形成的动载影响，基本被限制在液压系统内部，对电网的冲击很小。
图液压封闭式加载系统原理示意图.如果将图中的液压马达和液压泵换成二次元件，就构成了二次调节加载系统。
由于二次调节加载系统可充分利用计算机控制的优越性，使加载参数转矩和转速的调节非常灵活方便，所以系统的静动态性能好，可对各种复杂工况进行模拟。
因此，将这种二次调节式加载系统用于车辆轮桥模拟加载试验，是十分理想的。
.二次调节加载系统原理与特点原理二次调节加载系统原理如图所示。
可逆式泵马达元件或与电液伺服阀或变量液压缸或位移传感器或等组合在起，统称为二次元件。
电动机恒压变量泵蓄能器安全阀及相应的管路等元件构成恒压网络，为整个加载系统提供稳定的恒压动力源。
元件和以压力耦联方式并联于恒压网络上，两元件机械端口之间通过转速转矩传感器以及加载对象刚性地连接在起。
元件为马达工况，为加载系统提供所需的驱动转速，它同电液伺服阀变量液压缸位移传感器转速传感器和控制器构成转速控制系统。
元件为泵工况，实现对加载对象的加载，它同电液伺服阀变量液压缸位移传感器转矩传感器和控制器构成转矩控制系统。
电动机
（毕设全套）二次调节扭矩伺服加载实验台设计（含CAD图纸）
