5.2系統(tǒng)動態(tài)缸的定中
由于被試伺服閥具有原始零偏、液壓油缸由于加工和裝配時的公差配合等原因造成油缸兩腔泄漏不一致,活塞與缸筒之間在左右往復運動時摩擦力不對稱等因素,當系統(tǒng)在正弦信號激勵下,活塞在作往復運動時會逐漸偏離其原始中立位置。因此在活塞桿另一端帶一只位移傳感器,其輸出信號反饋到伺服放大器的輸入端來糾正活塞的偏移。
6、數(shù)據(jù)采集及工控部分設(shè)計
CAT實驗臺的特點是全部試驗數(shù)據(jù)都是由計算機自動采集和處理的。試驗時，信號由相應的傳感器檢測，先送至儀表柜上的二次儀表，二次儀表對傳感器信號進行放大、濾波轉(zhuǎn)換后，進行數(shù)字顯示，并通過相應的接口電路傳輸給工控機，由測試軟件進行數(shù)據(jù)處理，實現(xiàn)存儲、顯示、報表、打印等功能。同時電磁閥特別是電液伺服閥的動作控制通過計算機用程序來實現(xiàn)。6.1 傳感器及二次儀表
根據(jù)標準GB/T15623－1995《電液伺服閥試驗方法》的要求，在電液伺服閥的具體測試試驗項目中，需要測量伺服閥的進出口和兩個控制油口的油液壓力，進出油口的油液溫度以及流量等試驗數(shù)據(jù)。根據(jù)液壓系統(tǒng)的油液壓力和流量條件選擇壓力、溫度、流量傳感器如下。并根據(jù)各種傳感器的便送輸出情況選擇二次儀表。并對傳感器和二次儀表的安裝和顯示等條件提出具體要求。
6.2 采集板卡和控制板卡
根據(jù)測試系統(tǒng)的系統(tǒng)功能和要求，整個數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)要實現(xiàn)以下功能：
1傳感器和二次儀表的測試數(shù)據(jù)的輸入
2根據(jù)測試試驗項目的不同，控制相關(guān)電磁閥的開閉
3程序控制電液伺服閥的動作和開度
傳感器采集的壓力、溫度、流量等測試數(shù)據(jù)經(jīng)過二次儀表便送輸出后，通過A/D板接口電路送至工控機，由軟件進行處理。
電磁閥的開閉通過工控機輸出電平信號來控制，經(jīng)過放大后控制相關(guān)電磁閥的動作。
電液伺服閥的動作和開度通過程序手動或者自動實現(xiàn)，將程序輸出的數(shù)字量轉(zhuǎn)變成模擬量，輸出到電液伺服閥的放大線圈控制電液伺服閥的相關(guān)動作。
7、測試軟件
為了使軟件界面更加友好、操作更加簡單，我們開發(fā)了全中文的基于Window2k和XP操作系統(tǒng)的測試軟件,界面美觀大方，提示信息及其幫助全部為中文，易于掌握，操作使用方便，系統(tǒng)穩(wěn)定性和容錯性好。為了便于維護和使用，軟件在設(shè)計開發(fā)時采用了模塊化結(jié)構(gòu)以及分層菜單和容錯技術(shù)。為提高數(shù)據(jù)采集的精度，程序中使用了多媒體定時器，采樣精度達到1ms。同時在軟件的編制中采用了多線程技術(shù)，采集、顯示和存儲分線程操作，提高采集和顯示的實時性，同時加速代碼執(zhí)行速度，節(jié)約系統(tǒng)資源。數(shù)據(jù)庫采用SQLSERVER2000便于數(shù)據(jù)的保存和查詢。
在主控模塊中，根據(jù)試驗項目及其擴展功能來設(shè)計菜單，測試軟件的主要菜單內(nèi)容包括：文件、系統(tǒng)測試、報表管理、技術(shù)參數(shù)入庫、設(shè)置、工具和幫助等。對于每一個測試項目，通過點擊菜單或者界面上的相關(guān)按鍵，程序?qū)σ簤合到y(tǒng)的相關(guān)電磁閥和電控系統(tǒng)的加載裝置自動進行相關(guān)設(shè)置，只需要填寫試驗的編號，手動填寫其他相關(guān)參數(shù)，即可完成相關(guān)的試驗，操作方便，易學易用。用戶也可在界面上手動設(shè)置液壓系統(tǒng)和電控系統(tǒng)，進行其他一系列擴展試驗，靈活性高。報表管理給用戶和數(shù)據(jù)庫之間建立了一個交互的平臺，可以輕松實現(xiàn)試驗數(shù)據(jù)和相關(guān)試驗圖線的查詢和打印。設(shè)置菜單為用戶提供了更加人性化的功能，如前端顯示、開機自動運行、顯示每日一貼、zui小化至任務(wù)欄等。工具菜單則可以使用戶在不退出檢測系統(tǒng)的情況下輕松調(diào)用計算器、記事本、畫圖板等常用工具。
8、測試方法
8.1靜態(tài)特性實驗
8.1.1無載流量特性實驗：
將節(jié)流閥的開口調(diào)節(jié)至zui大,此時可以看作油液無損失通過。輸入整個額定電流范圍電流，顯示試驗曲線，并由計算機進行數(shù)據(jù)處理及分析，數(shù)字顯示出額定流量（正向與反向）、流量增益（正向與反向）、線性度（正向與反向）、不對稱度、滯環(huán)。
8.1.2壓力增益實驗：
將節(jié)流閥的開口關(guān)死,實現(xiàn)負載的無窮大。控制電流在正負額定電流范圍變化，顯示兩控制油口的壓力變化情況。
8.1.3負載流量特性實驗：
先調(diào)節(jié)溢流閥使壓力達到電液伺服閥的額定壓力。信號源產(chǎn)生0. 01Hz 的三角波,幅值由用戶輸入。此信號經(jīng)過伺服放大器驅(qū)動放大后,送入電液伺服閥,計算機發(fā)出信號,通過比例放大器驅(qū)動放大后,控制節(jié)流閥的開口,以實現(xiàn)測試系統(tǒng)的外負載。現(xiàn)場的壓力或流量信號由相應的壓力傳感器和流量傳感器獲得,通過信號調(diào)理電路后,進行A/ D 轉(zhuǎn)換,然后輸入計算機。計算機對數(shù)據(jù)進行處理(傳感器的非線性校正、數(shù)字濾波、曲線擬合) 后,輸出實驗曲線。
8.2動態(tài)特性實驗
8.2.1頻率響應實驗（亦即動態(tài)特性實驗）：調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力至閥的額定壓力。虛擬儀器的信號源產(chǎn)生5－200Hz 的正弦掃頻信號,此信號經(jīng)過驅(qū)動放大后,送入電液伺服閥,與此同時,伺服閥的輸出流量,通過安裝在液壓油缸上的速度傳感器獲得,經(jīng)信號調(diào)理和A/ D 轉(zhuǎn)換后,輸入計算機。計算機對電液伺服閥的輸入信號和輸出信號進行快速傅立葉變換,得到其幅值比和相位差,輸出波德圖。
自動掃頻測試后，顯示出被試伺服閥頻率響應波德圖，然后數(shù)字顯示幅頻寬（-3db）、相頻寬(-90º)。
8.2.2閥控液壓缸系統(tǒng)階躍響應特性實驗。
只打開接液壓缸的油路閥門，給伺服閥輸入系統(tǒng)在階躍輸入時的響應特性等。
9、測試系統(tǒng)的特點
(1) 系統(tǒng)動靜態(tài)性能測試采用同一個實驗臺,通過相應截止閥的開閉,實現(xiàn)動靜態(tài)性能試驗的切換
(2)全部實現(xiàn)計算機輔助測試及遠程控制，軟件接口開放，可靈活擴展與升級
(3) 系統(tǒng)加載采用比例節(jié)流閥,節(jié)省了人力和實驗時間,且實驗結(jié)果。
(4) 所有實驗所需的輸入信號,均由計算機的虛擬信號源產(chǎn)生,簡化了實驗設(shè)備(如超低頻信號發(fā)生器、頻響分析儀等) 。
(5) 實驗過程中的壓力、流量、輸入電流等信號,均通過虛擬儀器的軟面板顯示,簡化了實驗儀表(如壓力表、流量表、電流表等) 。
二．基本回路實驗部分
1. 常用液壓元件的性能測試
（1）、 液壓泵的特性測試；
（2）、 溢流閥的動靜態(tài)特性測試；
（3）、 液壓缸的加載特性實驗等性能測試；
（4）、 液壓馬達的性能測試；
(5) 、電磁比例閥的控制實驗
2. 液壓基本回路實驗
1）壓力控制回路：（單級、多級、變量泵的調(diào)壓回路）
2）減壓回路：（一級、二級減壓回路）
3）卸荷回路：（電磁閥、溢流閥的卸荷回路）
4）卸壓回路：（節(jié)流閥、溢流閥、順序閥的卸壓回路）
5）速度調(diào)節(jié)控制回路：（節(jié)流閥、調(diào)速閥、差動回路）
6）單向同步回路：（節(jié)流閥、調(diào)速閥控制的同步回路）
7）方向控制回路：（二位四通換向閥換向回路．三位四通電磁換向回路）
8）鎖緊回路：（換向閥、單向閥、單雙液控單向閥的鎖緊回路）
9）順序回路：（順序閥、電氣行程開關(guān)、壓力繼電器的順序動作回路）
1０）二次進給回路（調(diào)速閥串、并聯(lián)的二次進給回路）
3.可編程序控制器（PLC）電氣控制實驗，機電液一體控制實驗形式。
（1）、PLC的指令編程，梯形圖編程的學習
（2）、PLC編程軟件的學習及使用
（3）、PLC與計算機的通訊，在線調(diào)試、監(jiān)控
（4）、PLC對液壓傳動控制的優(yōu)化
三．實驗臺組成
實驗臺由實驗工作臺、液壓泵站、常用液壓元件、電氣控制單元、伺服測試部分，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等幾部分組成。
1. 實驗工作臺
實驗工作臺由金屬板材主體、鋁型材操作面板構(gòu)成。面板帶“T”溝槽形式的鋁合金型材結(jié)構(gòu)，可以方便、隨意地安裝液壓元件，搭接實驗回路。
工作臺尺寸：長×寬×高=2000mm×750mm×1850mm (其包裝后約300kg)
2. 液壓泵站
系提供雙泵組額定工作壓力：25Mpa、７Mpa
(1).電機—泵裝置（2臺）
變量柱塞泵-電機
變量柱塞泵：單向，公稱排量17.8mL/r ，額定壓25Mpa
電機：三相交流電壓，轉(zhuǎn)速1450r/min；
變量葉片泵-電機
變量葉片泵：額定壓力7Mpa，公稱排量11mL/r
電機：三相交流電壓，轉(zhuǎn)速1450r/min；
⑵. 油箱：公稱容積150L；附有液位、油溫指示計，吸油、回油濾油器，安全閥等
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