TC-GY05型液壓伺服控制實驗系統(tǒng)

一、概述:

  TC-GY05型液壓伺服控制實驗系統(tǒng)是根據(jù)部分高校和科研機構客戶的特殊需求，按照高等院校電液比例伺服系統(tǒng)有關實驗規(guī)范要求設計而成。伺服系統(tǒng)由位置控制伺服油缸、加載液壓缸、電液伺服閥、位移傳感器、壓力傳感器、負載質量塊、蓄能器、液壓控制閥、電液比例溢流閥、油源系統(tǒng)、實驗臺、計算機測控系統(tǒng)等裝置組成的閉環(huán)控制系統(tǒng)，可以實現(xiàn)對雙出桿液壓缸在負載作用下的位置伺服控制和比例壓力控制。該實驗臺要求能對系統(tǒng)各參數(shù)進行實時監(jiān)測和控制，并滿足在頻率信號作用下具有一定的響應速度和控制精度。該實驗系統(tǒng)能滿足高等院校的實驗教學及科研開發(fā)要求。并可以根據(jù)現(xiàn)場的實際需要經(jīng)升級后增加新的實驗項目，具有良好的可擴展性。

二、主要特點：

1、能完成電液位置伺服系統(tǒng)的閉環(huán)控制，當輸入信號（電信號）為±10V、3HZ的正弦信號作用下，最大負載和最快運行速度條件下控制精度為±0.2mm；

2、能完成電液比例壓力控制，當輸入信號（電信號）為±10V、3HZ的正弦信號作用下，壓力控制精度為0.1Mpa；

3、系統(tǒng)能自動對壓力傳感器、位移傳感器進行標定，顯示定標方程和采樣數(shù)據(jù)，并測定電液伺服閥和電液比例閥的靜態(tài)特性曲線；

4、系統(tǒng)的輸出量（活塞位移、伺服缸輸出壓力）能按照輸入的階躍、斜坡、正弦（最大控制頻率為3.5Hz）等函數(shù)信號進行變化，且滿足精度和速度指標；

5、系統(tǒng)控制界面能設定并顯示輸入信號大小和形式、負載情況和控制曲線要求，根據(jù)控制函數(shù)要求自動完成系統(tǒng)的輸出控制。并自動完成控制和實時監(jiān)測狀態(tài)下的自動數(shù)據(jù)（壓力、流量、位移、負載力、輸入信號、反饋信號等）采樣和生成、動態(tài)曲線（位移控制、壓力控制、伺服閥內泄漏量隨控制壓力和閥芯位移變化特性 、伺服閥的壓力和流量特性、比例閥的壓力特性等）生成和參數(shù)分析，并能將參數(shù)進行匯總進行圖、表打??；

6、能對控制系統(tǒng)進行PID校正，各參數(shù)可在控制界面上設定，并能自動比較校正前后各控制參數(shù)的變化（壓力、流量、位移、負載力、輸入信號、反饋信號等）；

7、系統(tǒng)在故障情況下能自動報警并停機，同時顯示故障原因，如過濾器壓差過大、油溫過高、泵無法正常出油等；

8、系統(tǒng)能對控制要求進行任意設定，如連續(xù)壓力或位移控制、定位控制、卸壓控制等。

三、實驗項目：

1、液壓伺服油缸的運動參數(shù)的測定；

2、電液伺服閥的標定和性能參數(shù)的測定；

3、電液位置伺服控制系統(tǒng)的系統(tǒng)組成和基本參數(shù)測定；

4、電液位置伺服控制系統(tǒng)的響應特性分析；

5、電液位置伺服控制系統(tǒng)的 PID 校正；

6、電液力伺服控制系統(tǒng)的系統(tǒng)組成和基本參數(shù)測定；

7、電液力伺服控制系統(tǒng)的響應特性分析；

8、電液力伺服控制系統(tǒng)的 PID 校正；

9、電液力比例控制系統(tǒng)的系統(tǒng)組成和基本參數(shù)測定；

10、電液力比例控制系統(tǒng)的響應特性分析；

11、電液力比例控制系統(tǒng)的 PID 校正；

12、電液伺服閉環(huán)控制系統(tǒng)的 PLC 控制；

13、電液比例控制系統(tǒng)的 PLC 控制。

四、實驗臺組成：

1、平臺部分：實驗工作臺鋼制，操作平臺表面采用亮面拉絲不銹鋼材質包覆，內外落差5mm（操作側高，排油口低），平時做實驗時滴漏油液可以方便快速的從排油口排出并回收入油箱（油箱帶有過濾網(wǎng)），大部分廠家都是冷軋板表面噴塑，缺點，掉漆、變色發(fā)黃，不易清潔。液壓底板上的油路接口、名稱、圖形符號采用激光打印刻錄，更加清晰美觀。   工作臺尺寸（約）：長×寬×高=1580mm×750mm×1800mm；

2、油源系統(tǒng)：

1）系統(tǒng)采用一個油箱，二套油泵系統(tǒng)組成，液壓加載系統(tǒng)兼作為油液的循環(huán)過濾裝置；

電機—泵裝置（2臺）：

定量葉片泵-電機1臺：

定量葉片泵：公稱排量16.6mL/r，容積效率 90%； 

電機：三相交流電壓，功率3.75KW，轉速1450r/min；

變量柱塞泵-電機1臺：

泵：高壓柱塞泵，公稱排量 37.8mL/r；

電機：三相交流電壓，功率15KW，轉速 1450 r/min；

2）二套油泵采用二套獨立的油源過濾系統(tǒng)采用粗過濾加精過濾方式，精過濾器的過濾精度達到5目；

3）油源系統(tǒng)采用有效的冷卻裝置，在最高工作壓力條件下連續(xù)工作油液的溫度保持在600C以下；

4）非工作狀態(tài)下，液壓系統(tǒng)能快速卸荷。

3、負載質量塊：共 M=100kg。以小車帶質量塊形式拖動負載；

4、阻尼負載：阻尼器負載，最大粘性阻尼力100N（伺服缸運動速度最大時）；

5、相應的位移傳感器、壓力傳感器、壓力表、油溫傳感器等；相應的位移傳感器、壓力傳感器等傳感器精度達到千分之四及以上。油泵輸出壓力、伺服油缸兩側的控制壓力等進行實時顯示和監(jiān)測。油溫傳感器的精度達到0.5度；

6、控制閥：:電液伺服閥采用MOOG D661系列，比例溢流閥的有效壓力控制范圍為0-12Mpa；系統(tǒng)全部采用標準的工業(yè)用液壓元件，使用安全可靠，真正工業(yè)化。所有液壓閥均應采用國際先進的力士樂技術液壓元件，性能參數(shù)應完全符合工業(yè)應用標準；

7、整個實驗臺具有高的安全性。實驗臺設計符合國家安全標準，所有電氣控制均有接地保護、過載保護、短路保護、漏電保護、缺相及相序保護裝置等功能，具有較高的安全使用性能。

五、電氣控制系統(tǒng)：

1、系統(tǒng)采用西門子PLC CPU1516-3 PN/DP進行伺服位置閉環(huán)控制和伺服油缸的比例壓力開環(huán)控制，可以對位置和壓力信號進行實時采集和控制；

2、強電控制---實驗臺強電控制部分隱藏于電氣控制柜中，電路應設有過載保護、短路保護、接地保護、漏電保護、缺相及相序保護裝置等功能，使用安全可靠；

3、配備先進的高穩(wěn)定性、高精度測量儀器，如壓力傳感變送器，渦輪式流量傳感器，位移傳感變送器等。