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数字液压元件设计和系统测试技术

时间:2023-10-02 百科知识 版权反馈
【摘要】:利用一种基于PWM的多倍细分技术, 实现了步进电动机输出角位移的连续跟踪控制, 该控制算法被固化在步进电动机控制器中。数字技术的飞速发展, 极大地带动液压行业开辟了诸多新兴的研究领域。本试验大纲规定了电液伺服执行系统的工程机械工况适应性试验的测试目的、 测试条件、 测试项目和测试方法, 试验结果数据

一、 新型数字控制流量阀的研究

电液式恒应力压力试验机主要用于材料抗压强度的测量, 抗压试验要求试验机必须具备恒应力加载的能力, 并且要求工作液压缸从零压开始均匀加载, 对系统的控制精度要求很高, 尤其对系统的流量脉动和压力脉动要求更高。 针对压力试验机液压控制系统的上述要求,设计了一种试验机专用的数字控制流量阀, 该阀由一只节流阀和一只等差减压阀组合而成 (见图5-1), 通过调整节流阀的输出流量来控制液压缸的输出压力, 取得了非常好的效果。节流阀为三通转阀式结构, 采用等差减压阀对节流口进行补偿, 不仅提高了流量的控制精度, 还起到消除系统压力脉动的作用。 该阀以二相混合式步进电动机为电—机械转换元件, 针对试验机的特点, 专门设计了步进电动机的连续细分控制技术, 实现了直接数字方式控制, 消除了阀的滞环, 提高了控制精度和抗干扰能力。

图5-1 试验机液压系统原理

1—液压缸;2—节流阀;3—等差减压阀;4—液压泵

1. 结构原理

图5-2所示为阀的结构原理, 该阀由步进电动机、 齿轮传动机构节流阀 (主阀) 和等差减压阀 (先导阀) 组成。 传动机构由一对齿轮组成, 传动比i=6,设计这样的结构, 不仅解决了步进电动机与主阀阀芯直接连接时同轴度的要求, 减小了加在电动机上的有效负载转矩, 保证了电动机的输出特性, 同时还有效地减小了阀芯的位置误差, 提高了控制精度。

图5-2 阀的结构原理

1—步进电动机;2—先导阀;3—主阀;4—圆管 (固定阻力);

5—阻尼槽 (可变阻力);6—螺旋槽;7—高压机;8—低压孔

主阀为三通转阀式结构, 考虑到径向力平衡关系, 设计中采用了对称开口结构, 在阀芯上开有一对与泵出口相通的P口和一对与油箱相通的T口, 在阀套上开有一对与工作液压缸相通的A口。 先导阀采用滑阀式全开口结构, 有效地降低了系统的压力脉动, 提高了系统压力补偿的精度, 先导阀前腔与主阀P腔相通, 后腔与主阀A腔相通。当主阀阀芯处于零位时, 节流阀的A口与T口、 A口与P口均处于截止状态, 此时先导阀的阀口打开, 泵的输出流量通过先导阀流回油箱。当步进电动机从零位开始顺时针进给时, P口与A口导通, 同时, 先导阀开始工作, 步进电动机带动主阀阀芯调节主阀阀口的过流面积,通过控制输出流量来控制液压缸负载腔的压力。 当步进电动机从零位开始逆时针进给, P口与T口导通, 泵的输出流量直接通过T口回油箱, 此时先导阀处于关闭状态。 主阀在小开口区域设计了非线性开口,提高了阀零位附近小流量区域的控制精度。 当主阀处于工作位置时,先导阀的压力补偿功能使得阀口的过流流量不受负载变化的影响, 保证了主阀节流口过流面积和输出流量的线性关系。

2. 步进电动机的控制原理

利用一种基于PWM的多倍细分技术, 实现了步进电动机输出角位移的连续跟踪控制, 该控制算法被固化在步进电动机控制器中。

在步进电动机的控制中, 在每次输入脉冲切换时, 如果只改变对应绕组中额定电流的一部分, 则转子相应的每步转动也只会是原有步距角的一部分, 额定电流分成多少个级别进行切换, 转子就以多少步来完成原有的步距角。 因此, 通过控制绕组中电流的数值就可以调整电动机步距的大小, 也就可以把步距角分成若干细分步数来完成。

步进电机细分后的步距角:

式中 N——细分步数;

δ——步进电动机步距角。

第i周期的输入角位移θ (i T) 与第i-1周期的输入角位移θ [ (i-1) T] 之间的关系可表示为:

θ(i T)-θ[ (i-1) T] =mi×δ+ni×Δδ (5-2)

从式 (5-2) 可以看出, 步进电动机转子两个周期之间的输出角位移可以通过完成mi个步距角和ni个细分步数来实现。

利用这个方法, 不仅提高了步进电动机的输出精度, 获得了步进电动机角位移的连续输出, 而且不会降低步进电动机的响应频率。

图5-3所示为控制程序设计框图。 为了保证主阀在初始位置始终处于零位, 每次控制器开机时即自动对阀芯进行初始化, 此时阀芯处于零位, 对应的步进电动机也处于零位, 等待读取输入角位移信号。

图5-3 控制程序框图

当第一个周期的信号θ (T) 送到后,可以得到与零位比较后的m1和n1,当m1≠0时,首先送出m1, 然后送出n1; 当m1=0时, 直接送出n1。第i个周期与第i-1个周期的情况也是一样。

3. 阀的静态特性

图5-4所示为阀的流量—压力特性曲线,图5-4(a) 所示为阀在小流量工作区域的流量—压力特性曲线,图5-4(b)所示为阀在大流量工作区域的流量—压力特性曲线, 从试验曲线可以看出, 该阀具有较好的抗负载变化能力及非常小的稳定流量 (8m L/min)。

图5-4 阀的流量—压力特性曲线

(a) 在小流量工作区域的流量; (b) 在大流量工作区域的流量

图5-5所示为阀的输入输出特性, 图5-5 (a) 所示为不带齿轮传动机构间隙补偿功能的输入输出曲线, 图5-5 (b) 所示为带间隙补偿的输入输出曲线。

图5-5 阀的输入输出特性曲线

(a) 不带间隙补偿; (b) 带间隙补偿

从图5-5中可以看出, 在小流量区域, 其流量呈非线性变化, 这主要是由于在该工作区域, 阀口为圆弧形所致。 从图5-5 (a) 中可以看出, 在大流量区域, 阀的输入输出曲线明显存在滞环, 这种现象的出现, 主要是因为在阀的齿轮传动机构中存在间隙, 图5-5 (b)所示为进行齿轮间隙补偿后阀的输入输出曲线。

4. 性能特点和技术参数

步进电动机是一种将电脉冲信号转换成相应的角位移信号的机电元件, 频响特性高, 可靠性好, 其步距角不受各种干扰的影响, 且具有误差不长期积累的特点。 采用步进电机作为驱动元件, 与传统的模拟量控制元件相比, 具有重复精度高、 无滞环和直接数字控制等特点。 同时, 在该阀的设计中还引入了以下控制概念:

(1) 零位初始化控制。 在控制器打开电源的瞬间, 节流阀阀芯自动到零位。

(2) 断电保护功能。 在控制器突然断电时, 控制器中的蓄能元件在瞬间控制阀芯回零位。

(3) 间隙补偿功能。 控制器内部固化程序自动对传动机构中的间隙进行补偿。

研究表明, 该阀采用直接数字方式控制, 具有良好的流量特性和较高的频响特性, 完全能够满足恒应力压力试验机要求。 目前, 该阀已实现了产业化, 有1500多套在全国各地使用。

数字技术的飞速发展, 极大地带动液压行业开辟了诸多新兴的研究领域。 为了实现信号检测和处理快捷方便、 灵活可靠、 结构紧凑、响应快等, 对已有的液压元件通过模拟流量控制或脉冲流量控制的方式, 组成数字液压元件, 实现计算机直接或间接控制系统的压力和流量; 对于新设计的系统, 通过仿真验证系统控制方案的可行性, 研究系统结构参数对动态性能的影响; 或运用虚拟样机技术, 使数字化模型实现无纸化设计; 在液压系统的性能测试方面, 利用计算机和相关软件, 实现了元件的动、 静态特性的自动测试, 减少了元件的测试误差和周期, 有利于液压产品的开发和维护。

二、 数字液压系统的测试和试验方案

本试验大纲规定了电液伺服执行系统的工程机械工况适应性试验的测试目的、 测试条件、 测试项目和测试方法, 试验结果数据和结论对电液伺服执行机构的改进与使用提供了措施和方法的指导。

1. 测试目的

本试验大纲所规定的测试内容是在电液伺服执行机构的型式试验以后的系统级试验和适应性试验。

本试验大纲所规定的测试内容旨在测试电液伺服执行器在负载工况下的外部特性表现和控制特性表现、 多执行器同步带载工况下的外部特性表现和控制特性表现、 多执行器并联时的压力干涉特性和流量共享特性表现、 电液伺服执行器的容错性表现以及控制软件的补偿和修正能力表现。

2. 测试条件

(1) 被测试的液压元件应符合 《GB/T7935—2005液压元件通用技术条件》 的要求。

(2) 被试液压元件的基本参数、 安装尺寸和连接件的尺寸应符合相关国家标准或国际标准的要求。

(3) 液压元件的壳体应消除内应力, 无影响使用的工艺缺陷; 壳体表面光滑平整, 无外观缺陷。

(4) 液压元件的内腔和流道内不应有残留的铁屑、 金属颗粒、 杂质和其他污染物。

(5) 液压零部件在装配前应进行清洗, 不应带有任何杂质; 装配时, 不应使用棉纱、 纸张等纤维易脱落的物品擦拭壳体内腔、 配合表面和流道。

(6) 所有元件的连接油口附近应清晰可靠地表示该油口的功能符号, 一般油口的功能标示符号为: P—压力油口, T—回油口, A、 B—工作油口, L—泄漏油口, X、 Y—控制油口。

油口标示应清晰, 不得使用易溶化的信号笔进行标示; 油口标示应可靠, 不得使用易脱落的标签进行标示。

(7) 测量准确度按照 《GB/T7935—2005液压元件通用技术条件》 中B级测量准确度要求执行, 即压力测量误差为±1.5%, 流量测量误差为±1.5%, 温度测量误差为±1.0%, 扭矩测量误差为±1.0%,转速测量误差为±1.0%。

(8) 测量现场的气温应为10℃~30℃, 液压油温度应为40℃~60℃。

(9) 测试用液压油牌号为HM46抗磨液压油, 液压油清洁度应达到NAS7级及以上, 液压油应清亮透明, 无乳化、 气泡、 变质等。

3. 测试项目

在对电液执行器进行动作测试时, 需要实现的动作项目的含义规定如下:

(1) 匀速动作: 在试验系统允许的速度范围内, 控制电液执行器按照某一恒定速度运动。

(2) 加速动作: 在试验系统允许的速度范围内, 控制电液执行器的速度按照预定的规律增加。

(3) 减速动作: 在试验系统允许的速度范围内, 控制电液执行器的速度按照预定的规律降低。

(4) 变速动作: 在试验系统允许的速度范围内, 控制电液执行器的速度按照预定的规律变化。

(5) 点动作: 在试验系统允许的速度范围内, 控制电液执行器进行微动作。

(6) 最大速度动作: 在试验系统允许的速度范围内, 控制电液执行器按照最大稳定速度动作。

(7) 最小速度动作: 在试验系统允许的速度范围内, 控制电液执行器按照最低稳定速度动作。

(8) 给定位移动作: 在试验系统允许的位移范围内, 控制电液执行器按照给定的位移动作。

(9) 回原点动作: 在试验系统允许的位移范围内, 控制电液执行器回到位移零点的动作。

(10) 定点往复动作: 在试验系统允许的位移范围内, 控制电液执行器在给定的位移范围内往复动作。

4. 测试方法

1) 单执行器负载试验

(1) 稳态负载工况试验。

稳态负载包括重力负载和惯性负载, 稳态负载产生的液压系统压力的最大值应能达到电液执行器的额定压力。

测试时, 电液执行器驱动稳态负载进行匀速动作、 加速动作、 减速动作、 变速动作、 点动作、 最大速度动作、 最小速度动作。 控制电液伺服执行器给定位移动作、 定点往复动作和回原点动作。

电液执行器按照预定的试验项目动作时, 记录电液执行器的给定位置数据和实际位置数据、 给定速度和实际速度数据; 检测并记录液压系统的压力信号、 温度信号和电动机转速信号等。

(2) 缓变负载工况试验。

缓变负载是指负载随系统固有特性逐渐变化的负载。 缓变负载产生的液压系统压力的最大值应能达到电液执行器的额定压力。

测试时, 电液执行器驱动缓变负载进行匀速动作、 加速动作、 减速动作、 变速动作、 点动作、 最大速度动作、 最小速度动作。 控制电液伺服执行器给定位移动作、 定点往复动作和回原点动作。

电液执行器按照预定的试验项目动作时, 记录电液执行器的给定位置数据和实际位置数据、 给定速度和实际速度数据; 检测并记录液压系统的压力信号、 温度信号和电动机转速信号等。

(3) 突变负载工况试验。

突变负载是指负载随系统固有特性突然变化的负载。 突变负载产生的液压系统压力的最大值应能达到电液执行器的额定压力。

测试时, 电液执行器驱动突变负载进行匀速动作、 加速动作、 减速动作、 变速动作、 点动作、 最大速度动作、 最小速度动作。 控制电液伺服执行器给定位移动作、 定点往复动作和回原点动作。

电液执行器按照预定的试验项目动作时, 记录电液执行器的给定位置数据和实际位置数据、 给定速度和实际速度数据; 检测并记录液压系统的压力信号、 温度信号和电动机转速信号等。

(4) 交变负载工况试验。

交变负载是指负载随系统固有特性交替变化的负载。 交变负载产生的液压系统压力的最大值应能达到电液执行器的额定压力。

测试时, 电液执行器驱动缓变负载进行匀速动作、 加速动作、 减速动作、 变速动作、 点动作、 最大速度动作、 最小速度动作。 控制电液伺服执行器给定位移动作、 定点往复动作和回原点动作。

电液执行器按照预定的试验项目动作时, 记录电液执行器的给定位置数据和实际位置数据、 给定速度和实际速度数据; 检测并记录液压系统的压力信号、 温度信号和电动机转速信号等。

(5) 负载和负负载交替工况试验。

负负载是指负载的运动方向与执行器的运动方向相同的负载。 负载循环中最大负载产生的液压系统压力应能达到电液执行器的额定压力。

测试时, 电液执行器驱动负载和负负载进行匀速动作、 加速动作、减速动作、 变速动作、 点动作、 最大速度动作、 最小速度动作。 控制电液伺服执行器给定位移动作、 定点往复动作和回原点动作。

电液执行器按照预定的试验项目动作时, 记录电液执行器的给定位置数据和实际位置数据、 给定速度和实际速度数据; 检测并记录液压系统的压力信号、 温度信号和电动机转速信号等。

2) 多执行器负载试验

(1) 稳态负载与稳态负载组合工况试验。

采用两个电液执行器各自加载, 并联连接, 分别控制。 采用同一个液压动力源驱动。

测试时, 两个电液执行器分别驱动稳态负载和稳态负载进行匀速动作、 加速动作、 减速动作、 变速动作、 点动作、 最大速度动作、 最小速度动作。 控制两个电液伺服执行器给定位移动作、 定点往复动作和回原点动作。

电液执行器按照预定的试验项目动作时, 记录电液执行器的给定位置数据和实际位置数据、 给定速度和实际速度数据; 检测并记录液压系统的压力信号、 温度信号和电动机转速信号等。

(2) 稳态负载与缓变负载组合工况试验。

采用两个电液执行器各自加载, 并联连接, 分别控制。 采用同一个液压动力源驱动。

测试时, 两个电液执行器分别驱动稳态负载和缓变负载进行匀速动作、 加速动作、 减速动作、 变速动作、 点动作、 最大速度动作、 最小速度动作。 控制两个电液伺服执行器给定位移动作、 定点往复动作和回原点动作。

电液执行器按照预定的试验项目动作时, 记录电液执行器的给定位置数据和实际位置数据、 给定速度和实际速度数据; 检测并记录液压系统的压力信号、 温度信号和电动机转速信号等。

(3) 缓变负载与缓变负载组合工况试验。

采用两个电液执行器各自加载, 并联连接, 分别控制。 采用同一个液压动力源驱动。

测试时, 两个电液执行器分别驱动缓变负载和缓变负载进行匀速动作、 加速动作、 减速动作、 变速动作、 点动作、 最大速度动作和最小速度动作。 控制两个电液伺服执行器给定位移动作、 定点往复动作和回原点动作。

电液执行器按照预定的试验项目动作时, 记录电液执行器的给定位置数据和实际位置数据、 给定速度和实际速度数据; 检测并记录液压系统的压力信号、 温度信号和电动机转速信号等。

(4) 稳态负载与突变负载组合工况试验。

采用两个电液执行器各自加载, 并联连接, 分别控制。 采用同一个液压动力源驱动。

测试时, 两个电液执行器分别驱动稳态负载和突变负载进行匀速动作、 加速动作、 减速动作、 变速动作、 点动作、 最大速度动作、 最小速度动作。 控制两个电液伺服执行器给定位移动作、 定点往复动作和回原点动作。

电液执行器按照预定的试验项目动作时, 记录电液执行器的给定位置数据和实际位置数据、 给定速度和实际速度数据; 检测并记录液压系统的压力信号、 温度信号和电动机转速信号等。

(5) 缓变负载与突变负载组合工况试验。

采用两个电液执行器各自加载, 并联连接, 分别控制。 采用同一个液压动力源驱动。

测试时, 两个电液执行器分别驱动缓变负载和突变负载进行匀速动作、 加速动作、 减速动作、 变速动作、 点动作、 最大速度动作、 最小速度动作。 控制两个电液伺服执行器给定位移动作、 定点往复动作和回原点动作。

电液执行器按照预定的试验项目动作时, 记录电液执行器的给定位置数据和实际位置数据、 给定速度和实际速度数据; 检测并记录液压系统的压力信号、 温度信号和电动机转速信号等。

(6) 突变负载与突变负载组合工况试验。

采用两个电液执行器各自加载, 并联连接, 分别控制。 采用同一个液压动力源驱动。

测试时, 两个电液执行器分别驱动突变负载和突变负载进行匀速动作、 加速动作、 减速动作、 变速动作、 点动作、 最大速度动作、 最小速度动作。 控制两个电液伺服执行器给定位移动作、 定点往复动作和回原点动作。

电液执行器按照预定的试验项目动作时, 记录电液执行器的给定位置数据和实际位置数据、 给定速度和实际速度数据; 检测并记录液压系统的压力信号、 温度信号和电动机转速信号等。

(7) 交变负载与稳态负载组合工况试验。

采用两个电液执行器各自加载, 并联连接, 分别控制。 采用同一个液压动力源驱动。

测试时, 两个电液执行器分别驱动稳态负载和交变负载进行匀速动作、 加速动作、 减速动作、 变速动作、 点动、 最大速度动作、 最小速度动作。 控制两个电液伺服执行器给定位移动作、 定点往复动作和回原点动作。

电液执行器按照预定的试验项目动作时, 记录电液执行器的给定位置数据和实际位置数据、 给定速度和实际速度数据; 检测并记录液压系统的压力信号、 温度信号和电动机转速信号等。

(8) 交变负载与缓变负载组合工况试验。

采用两个电液执行器各自加载, 并联连接, 分别控制。 采用同一个液压动力源驱动。

测试时, 两个电液执行器分别驱动交变负载和缓变负载进行匀速动作、 加速动作、 减速动作、 变速动作、 点动作、 最大速度动作、 最小速度动作。 控制两个电液伺服执行器给定位移动作、 定点往复动作和回原点动作。

电液执行器按照预定的试验项目动作时, 记录电液执行器的给定位置数据和实际位置数据、 给定速度和实际速度数据; 检测并记录液压系统的压力信号、 温度信号和电动机转速信号等。

(9) 交变负载与突变负载组合工况试验。

采用两个电液执行器各自加载, 并联连接, 分别控制。 采用同一个液压动力源驱动。

测试时, 两个电液执行器分别驱动交变负载和突变负载进行匀速动作、 加速动作、 减速动作、 变速动作、 点动作、 最大速度动作、 最小速度动作。 控制两个电液伺服执行器给定位移动作、 定点往复动作和回原点动作。

电液执行器按照预定的试验项目动作时, 记录电液执行器的给定位置数据和实际位置数据、 给定速度和实际速度数据; 检测并记录液压系统的压力信号、 温度信号和电动机转速信号等。

(10) 交变负载与交变负载组合工况试验。

采用两个电液执行器各自加载, 并联连接, 分别控制。 采用同一个液压动力源驱动。

测试时, 两个电液执行器分别驱动交变负载和交变负载进行匀速动作、 加速动作、 减速动作、 变速动作、 点动作、 最大速度动作、 最小速度动作。 控制两个电液伺服执行器给定位移动作、 定点往复动作和回原点动作。

电液执行器按照预定的试验项目动作时, 记录电液执行器的给定位置数据和实际位置数据、 给定速度和实际速度数据; 检测并记录液压系统的压力信号、 温度信号和电动机转速信号等。

(11) 稳态负负载与稳态负载组合工况试验。

采用两个电液执行器各自加载, 并联连接, 分别控制。 采用同一个液压动力源驱动。

测试时, 两个电液执行器分别驱动稳态负载和稳态负负载进行匀速动作、 加速动作、 减速动作、 变速动作、 点动作、 最大速度动作、最小速度动作。 控制两个电液伺服执行器给定位移动作、 定点往复动作和回原点动作。

电液执行器按照预定的试验项目动作时, 记录电液执行器的给定位置数据和实际位置数据、 给定速度和实际速度数据; 检测并记录液压系统的压力信号、 温度信号和电动机转速信号等。

(12) 稳态负负载与缓变负载组合工况试验。

采用两个电液执行器各自加载, 并联连接, 分别控制。 采用同一个液压动力源驱动。

测试时, 两个电液执行器分别驱动稳态负负载和缓变负载进行匀速动作、 加速动作、 减速动作、 变速动作、 点动作、 最大速度动作、最小速度动作。 控制两个电液伺服执行器给定位移动作、 定点往复动作和回原点动作。

电液执行器按照预定的试验项目动作时, 记录电液执行器的给定位置数据和实际位置数据、 给定速度和实际速度数据; 检测并记录液压系统的压力信号、 温度信号和电动机转速信号等。

(13) 缓变负负载与缓变负载组合工况试验。

采用两个电液执行器各自加载, 并联连接, 分别控制。 采用同一个液压动力源驱动。

测试时, 两个电液执行器分别驱动缓变负负载和缓变负载进行匀速动作、 加速动作、 减速动作、 变速动作、 点动作、 最大速度动作、最小速度动作。 控制两个电液伺服执行器给定位移动作、 定点往复动作和回原点动作。

电液执行器按照预定的试验项目动作时, 记录电液执行器的给定位置数据和实际位置数据、 给定速度和实际速度数据; 检测并记录液压系统的压力信号、 温度信号和电动机转速信号等。

(14) 稳态负负载与突变负载组合工况试验。

采用两个电液执行器各自加载, 并联连接, 分别控制。 采用同一个液压动力源驱动。

测试时, 两个电液执行器分别驱动稳态负负载和突变负负载进行匀速动作、 加速动作、 减速动作、 变速动作、 点动作、 最大速度动作、最小速度动作。 控制两个电液伺服执行器给定位移动作、 定点往复动作和回原点动作。

电液执行器按照预定的试验项目动作时, 记录电液执行器的给定位置数据和实际位置数据、 给定速度和实际速度数据; 检测并记录液压系统的压力信号、 温度信号和电动机转速信号等。

(15) 缓变负负载与突变负载组合工况试验。

采用两个电液执行器各自加载, 并联连接, 分别控制。 采用同一个液压动力源驱动。

测试时, 两个电液执行器分别驱动缓变负负载和突变负载进行匀速动作、 加速动作、 减速动作、 变速动作、 点动作、 最大速度动作、最小速度动作。 控制两个电液伺服执行器给定位移动作、 定点往复动作和回原点动作。

电液执行器按照预定的试验项目动作时, 记录电液执行器的给定位置数据和实际位置数据、 给定速度和实际速度数据; 检测并记录液压系统的压力信号、 温度信号和电动机转速信号等。

(16) 突变负负载与突变负载组合工况试验。

采用两个电液执行器各自加载, 并联连接, 分别控制。 采用同一个液压动力源驱动。

测试时, 两个电液执行器分别驱动突变负载和突变负负载进行匀速动作、 加速动作、 减速动作、 变速动作、 点动作、 最大速度动作、最小速度动作。 控制两个电液伺服执行器给定位移动作、 定点往复动作和回原点动作。

电液执行器按照预定的试验项目动作时, 记录电液执行器的给定位置数据和实际位置数据、 给定速度和实际速度数据; 检测并记录液压系统的压力信号、 温度信号和电动机转速信号等。

(17) 突变负负载与突变负负载组合工况试验。

采用两个电液执行器各自加载, 并联连接, 分别控制。 采用同一个液压动力源驱动。

测试时, 两个电液执行器分别驱动突变负负载和突变负负载进行匀速动作、 加速动作、 减速动作、 变速动作、 点动作、 最大速度动作、最小速度动作。 控制两个电液伺服执行器给定位移动作、 定点往复动作和回原点动作。

电液执行器按照预定的试验项目动作时, 记录电液执行器的给定位置数据和实际位置数据、 给定速度和实际速度数据; 检测并记录液压系统的压力信号、 温度信号和电动机转速信号等。

3) 容错性试验

(1) 流量不足时的工况试验。

采用零负载或小负载工况进行测试。

在不开液压泵的情况下, 控制电液伺服执行器以最大速度从零位置动作到最大给定位置, 再回到零位置; 开启液压泵后, 再次控制电液伺服执行器以最大速度从零位置动作到最大给定位置, 再回到零位置。

记录电液执行器第二次动作时的给定位置数据和实际位置数据、给定速度和实际速度数据。

(2) 压力不足时的工况试验。

采用突变负载工况进行测试。 初始负载为无负载或小负载, 突变后的负载为较大负载。

调节液压泵的压力到负载突变前后的中间值, 如, 突变负载为从2MPa到12MPa, 则调节液压泵的压力到7MPa。

在小负载下控制电液执行器动作, 当运动到半行程时, 负载发生突变。 负载突变后, 液压系统的压力不足以克服负载。

记录电液执行器在整个运动过程中的给定位置数据和实际位置数据、 给定速度和实际速度数据, 并记录负载的时间特性。

(3) 憋压时的工况试验。

采用零负载或小负载工况进行测试。

控制电液执行器运动到极端机械位置, 即最大行程位置或最小行程位置, 再控制电液执行器向小于最小行程位置或大于最大行程位置运动。

记录电液执行器的给定位置数据和实际位置数据、 给定速度和实际速度数据, 记录负载的时间特性, 记录液压系统的压力数据和电动机转速数据。

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