电液伺服双向动三轴测试系统

第２期（总第１５期）　２００６年３月　流体秸动与控副　

Ｆｌｕｉｄ　Ｐｏｗｅｒ　Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　ａｎｄ　Ｃｏｎｔｍｌ　Ｎｏ．２（Ｓｅｒｉａｌ　Ｎｏ．１５）　Ｍａｒ．　２００６　

基于虚拟仪器技术的电液伺服（比例）阀测试系统的开发　

是锦虹　吴百海　谭光好　邹大鹏　逯宪斌　

（１、广东工业大学机电机电学院广州５１００９２；２、东华机械有限公司广州５２３０７０）　

摘要：该文基于虚拟仪器技术，以ＬａｂＶＩＥＷ软件为平台，设计开发具有周期短、人机交互界面简单，容易操作等特　点的电液伺服阀测试系统。经试验表明该系统能节省成本，提高测试效率，简化测试工作。　关键词：虚拟仪器；ＬＡＢＶＩＥＷ；电液伺服（比例）阀；测试　

中图分类号：ＴＨ１３７．３　文献标识码：Ａ　文章编号：　｛２００６）０２—０００７—００３　

１　引　言　

电液伺服阀具有快速的动态响应及良好的静　

态特性，是电液伺服系统的关键部件。它的性能直　

接关系到整个系统的控制精度和响应特性，也　接　

影响系统的工作可靠性和寿命。为了充分掌握其特　

性，需进行静动态测试。　

在目前的测试仪器中，主要分为两种：传统仪　

器和虚拟仪器。虚拟仪器正成为发展的主流。虚拟　

仪器，实际上就是一种基于计算机的自动化测试仪　

器系统。虚拟仪器通达软件将计算机强大的计算处　

理能力和仪器硬件的测量、控制能力结合在一起，　

大大缩小了仪器硬件的成本和体积，并通过软件实　

现对数据的显示、存储以及分析处理。虚拟仪器和　

传统仪器比较见表１。　

表１传统仪器与虚拟仪器的比较　

项　目　传统仪器　虚拟仪器　功能　功能由仪器制造商　功能由用房定义　定义并固定　关键部分　硬件　软件　系统开放性　系统封闭，与其他仪　基于计算机的开放　器设备连接受限制　系统　价格　价格高　价格低　开发维修费用　开发维修费用高　软件结构可节省　开发维修费用　技术更新周期　技术更新慢（周期　技术更新快　５一ｌ０年）　（１￣２年）　用户界面　图形界面小，不够灵　友好的中英文图　活　形界面　通用性与网络　通用性较差和　仪器通用化和网　化　缺乏网络化　络化　

第２９卷第２期　２００７年６月　西北地震学报　ＮＯＲＴＨＷＥＳＴＥＲＮ　ＳＥＩＳＭＯＬＯＧＩＣＡＬ　ＪＯＵＲＮＡＬ　Ｖｏｌ＿２９　ＮＯ．２　Ｊｕｎｅ，２００７　浅谈２０　ｋＮ动三轴试验机控制系统抗干扰　

王　平　，王兰民　，董海峰　，杨　江。　（１．中国地震局兰州地震研究所，甘肃兰州　７３００００；２．天水红山试验机有限公司，　甘肃天水７４１０００；３．中国地震局地震研究所，湖北武汉４３００７１）　摘要：以天水红山试验机有限公司生产的２０　ｋＮ动三轴试验机为例，分析了动三轴试验机控制系　统的主要干扰因素，尝试从硬件和软件两方面采取抗干扰措施，为解决同类试验机设备控制系统中　的干扰提供了参考。　关键词：动三轴试验机；控制系统；抗干扰；硬件；软件　中图分类号：ＴＭ８７３；Ｐ３１５．８　文献标识码：Ａ　文章编号：ｉ０００—０８４４（２００７）０２—０１４１—０４　Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ　ｏｎ　Ａｎｔｉ—ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｓｙｓｔｅｍ　ｉｎ　２０　ｋＮ　Ｄｙｎａｍｉｃ　Ｔｒｉａｘｉａｌ　Ａｐｐａｒａｔｕｓ　ＷＡＮＧ　Ｐｉｎｇ　。ＷＡＮＧ　Ｌａｎ—ｍｉｎ　，ＤＯＮＧ　Ｈａｉ—ｆｅｎｇ　。ＹＡＮＧ　Ｊｉａｎｇ　（１．Ｌａｎｚｈｏｕ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｓｅｉｓｍｏｌｏｇｙ，ＣＥＡ，Ｌａｎｚｈｏｕ　７３００００，Ｃｈｉｎａ；　２．Ｔｉａｎｓｈｕｉ　Ｈｏｎｇｓｈａｎ　Ｔｅｓｔｉｎｇ　Ｍａｃｈｉｎｅ　Ｌｔｄ．，Ｇａｎｓｕ　Ｔｉａｎｓｈｕｉ　７４１０００，Ｃｈｉｎａ；　３．Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏＪ　Ｓｅｉｓｍｏｌｏｇｙ。ＣＥＡ．Ｗｕｈａｎ　４３００７１，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔａｋｉｎｇ　ｔｈｅ　２０　ｋＮ　ｄｙｎａｍｉｃ　ｔｒｉａｘｉａｌ　ａｐｐａｒａｔｕｓ　ｍａｄｅ　ｂｙ　Ｔｉａｎｓｈｕｉ　Ｈｏｎｇｓｈａｎ　Ｔｅｓｔｉｎｇ　Ｍａ～　ｃｈｉｎｅ　Ｌｔｄ．ａｓ　ａｎ　ｅｘａｍｐｌｅ，ｔｈｅ　ｍａｉｎ　ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ　ｆａｃｔｏｒｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｙｓｔｅｍ　ｏｆ　ｔｈｉｓ　ｍａｃｈｉｎｅ　ａｒｅ　ａｎａｌｙｚｅｄ，ａｎｄ　ｓｏｍｅ　ａｎｔｉ—ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ　ｍｅａｓｕｒｅｓ　ｆｒｏｍ　ｂｏｔｈ　ｈａｒｄｗａｒｅ　ａｎｄ　ｓｏｆｔｗａｒｅ　ａｒｅ　ａｄｏｐｔｅｄ．　Ｔｈｅ　ｗｏｒｋ　ｃａｎ　ｐｒｏｖｉｄｅ　ａ　ｍｅｔｈｏｄ　ｆｏｒ　ａｎｔｉ——ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ　ｏｆ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｙｓｔｅｍ　ｉｎ　ｓｉｍｉｌａｒ　ｔｅｓｔｉｎｇ　ｅｑｕｉｐ’—　ｍｅｎｔ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｄｙｎａｍｉｃ　ｔｒｉａｘｉａｌ　ａｐｐａｒａｔｕｓ：Ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｙｓｔｅｍ：Ａｎｔｉ－ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ：Ｈａｒｄｗａｒｅ；Ｓｏｆｔｗａｒｅ　Ｏ　引言　目前国内不少高校、科研院所在土的动三轴试　验中采用了先进的计算机控制方法。如图１所示的　２Ｏ　ｋＮ动三轴试验机由兰州地震研究所与天水红山　试验机有限公司共同研制，其电气控制原理如下：首　先根据试验要求向试样施加负荷，负荷通过力传感　器、位移传感器，压力传感器转变为电信号，经过电　气放大后输出；一路作为闭环控制输出信号，另一路　输出到计算机Ｄ／Ａ板，用于计算机数据处理和控　制Ｄ／Ａ板产生输出试验要求的给定信号，该给定信　号与反馈信号在伺服控制器中进行比较，其差值即　为误差信号；此误差信号经过功率放大器放大后用　来驱动电液伺服阀，完成系统的闭环控制０）回。　计算机控制的引入，为三轴试验带来了一场革　新。首先可以获得高质量的试验数据，同时克服了　手动操作给试验过程带来的许多不利因素。但在实　际的试验中，动三轴试验机的计算机控制系统设备　和工作信号极易受到试验现场的各种因素的干扰，　大量干扰信号存在，将会给整个控制系统带来很大　影响。具体表现在：数据受干扰而发生变化；数据采　集误差增大；采集信号失真；程序运行失常；控制状　态失灵。本文以天水红山试验机有限公司生产的　

液压与气动　２０１１年第１１期　

ＡＤＲＣ在电液伺服系统中的工程应用性研究　

龙满林　，李光华　，陈双桥　，付永领　

Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｆ　ＡＤＲＣ　ａｐｐｌｉｅｄ　ｉｎ　

ｅｌｅｃｔｒｏ—ｈｙｄｒａｕｌｉｃ　ｓｅｒｖｏ　ｓｙｓｔｅｍ　

ＬＯＮＧ　Ｍａｎ．１ｉｎ　，　，ＬＩ　Ｇｕａｎｇ．ｈｕａ　，ＣＨＥＮ　Ｓｈｕａｎｇ．ｑｉａｏ　，ＦＵ　Ｙｏｎｇ—ｌｉｎｇ　

（１．海军工程大学船舶与动力学院，湖北武汉４３００３３；　２．北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院，北京　１００１９１）　

摘　要：电液伺服系统被广泛应用于各种工程中，针对其设计的控制器必须同时满足不依赖于被控对象　的数学模型、能快速有效地补偿干扰、控制器参数的整定与优化方法可行三个条件，才具有可靠的工程应用　性。ＡＤＲＣ天然地满足了前两个条件，因此，针对其进行的工程应用性研究集中在探寻控制器参数的整定与　

优化方法上。该文提出了基于系统名义模型进行仿真实验整定优化ＡＤＲＣ参数的方法，通过实验验证了该　方法的可靠性，表明ＡＤＲＣ可广泛应用于电液伺服系统中。　

关键词：ＡＤＲＣ；转台；扰动补偿；电液伺服系统　

中图分类号：ＴＰ２７１；ＴＨ１３７文献标识码：Ｂ文章编号：１０００－４８５８（２０１１）１１￣０６６－０４　

１　引言　电液伺服系统因其具有响应速度快、调速范围广、　抗电磁干扰能力强、易于远程操作控制、功率密度大、　

输出扭矩／力大等独特优点，被广泛应用于各种工程　

中。由于电液伺服系统是典型的机．电一液耦合系统，　具有不确定性和非线性等特征，在对其控制器进行设　

收稿Ｅｔ期：２０１１　５　作者简介：龙满林（１９７６一），男，湖北黄冈人，讲师，博士，主　要从事机电系统设计与控制方面的工作。　

图７　当量阻尼系数测试程序框图　行初步分析，把分析结果和原始数据存盘。按照频率　和振幅的不同组合重复上述过程完成全部试验，详细　

《机床与液压》２００６．Ｎｏ．３　－１９３・　

数字式角位置电液伺服装置测试系统的研究　

彭国朋，曾良才，朱学彪，李良，安辉　

（武汉科技大学机械自动化学院，武汉４３００８１）　

摘要：研究了某钢厂角位置电液伺服装置计算机辅助测试系统的设计和开发，利用计算机软硬件技术实现了角位移特　

性的自动测试。该系统在实际使用中已取得了良好的效果。　关键词：角位置；计算机辅助测试；数字式；电液伺服　

中图分类号：ＴＰ３９１．７　文献标识码：Ａ　文章编号：１００１—３８８１（２ｏ０６）３—１９３—２　

Ｔｈｅ　Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　Ｔｅｓｔ　Ｓｙｓｔｅｍ　ｆｏｒ　Ａｎｇｕｌａｒ　Ｐｏｓｉｔｉｏｎ　Ｅｌｅｃｔ—ｈｙｄｒａｕｌｉｃ　Ｓｅｒｖｅ　Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　

Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　Ｄｉｇｉｔ　

ＰＥＮＧ　Ｇｕｏｐｅｎｇ，ＺＥＮＧ　Ｌｉａｎｇｃａｉ，ＺＨＵ　Ｘｕｅｂｉａｏ，ＬＩ　Ｌｉａｎｇ，ＡＮ　Ｈｕｉ　

（Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ—ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ，Ｗｕｈａｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｕｈａｎ　４３００８　１，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｏｍｐｕｔｅｒ—ａｉｄｅｄ　ｔｅｓｔｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ　ｕｓｅｄ　ｉｎ　ｔｅｓｔｉｎｇ　ｔｈｅ　ｆｅａｔｕｒｅ　ｏｆ　ｅｌｅｃｔ—ｈｙｄｒａｕｌｉｃ　ａｒＩ－　ｇｕｌａｒ　ｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｓｅｒｖｅ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　ｗａｓ　ｓｔｕｄｉｅｄ．Ａｕｔｏｍａｔｅｄ　ｔｅｓｔｉｎｇ　ｏｆ　ａｎｇｕｌａｒ　ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ　ＷａＳ　ｒｅａｌｉｚｅｄ　ｂｙ　ｓｏｆｔｗａｒｅ　ａｎｄ　ｈａｒｄｗａｒｅ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　

ｏｆ，ｃｏｍｐｕｔｅｒ．Ｉｔ　ｈａｄ　ｇｏｏｄ　ｅｆｆｅｃｔ　ｉｎ　ｐｒａｃｔｉｃａ１．　

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ａｎｇｕｌａｒ　ｐｏｓｉｔｉｏｎ；ＣＡＴ；Ｄｉｇｉｔ；Ｅｌｅｃｔ—ｈｙｄｒａｕｌｉｃ　ｓｅｒｖｅ