大射電望遠(yuǎn)鏡FAST液壓促動器動態(tài)特性分析與試驗研究.pdf

1、本課題來源于國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施項目500 m口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡FAST液壓促動器的研制。課題根據(jù)FAST望遠(yuǎn)鏡促動器的功能和技術(shù)要求，采用調(diào)研與試驗相結(jié)合的方法，驗證了一種原理簡單、運(yùn)行模式多樣的液壓促動器方案，介紹了促動器幾種主要運(yùn)行模式的實現(xiàn)方法，并完成了促動器樣機(jī)的研制。
　　為了分析和研究該液壓促動器的動態(tài)特性，本文提出了利用齒輪泵泄漏特性及液控單向閥開啟特性來實現(xiàn)系統(tǒng)流量閉環(huán)的建模方法，搭建了有別于常規(guī)液壓系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模

2、型；設(shè)計了該促動器數(shù)學(xué)模型中主要參數(shù)的辨識試驗；研發(fā)了參數(shù)辨識試驗裝置；并通過試驗獲取了齒輪泵流量壓力系數(shù)Kq和液控單向閥開啟特性Kf兩個數(shù)學(xué)模型中的重要參數(shù)值。在所建數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，利用 Matlab/Simulink軟件對促動器進(jìn)行模擬仿真，分析了促動器在開環(huán)外伸以及閉環(huán)跟蹤兩種模式下的運(yùn)動特性；利用AMESim軟件分析了促動器在故障隨動時的動態(tài)性能；最后將系統(tǒng)模擬仿真結(jié)果與促動器樣機(jī)試驗的測試數(shù)據(jù)進(jìn)行了對比驗證。
　　研究

3、表明，促動器的模擬仿真與系統(tǒng)試驗測試數(shù)據(jù)的一致性較好，所建立的數(shù)學(xué)模型能夠正確描述液壓促動器的工作原理。動態(tài)特性分析表明，開環(huán)時，促動器的運(yùn)行速度隨輸入脈沖頻率的增加而增大；閉環(huán)時，促動器在變載荷作用下可實現(xiàn)穩(wěn)定跟蹤，仿真與試驗最大跟蹤誤差分別為0.15mm和0.2mm，滿足促動器設(shè)計精度要求；促動器在大負(fù)載隨動時運(yùn)行平穩(wěn)，無高速沖擊，在小負(fù)載隨動時的最小隨動啟動拉力為160 N，該FAST望遠(yuǎn)鏡促動器設(shè)計合理。
　　本課題完成了