高频正弦压力信号发生装置研究

来源 :华中科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wx669
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
正弦压力信号发生装置是动态传感设备常用的信号校准装置,一般的正弦压力信号发生装置主要用于低频领域,采用活塞式控制结构,有响应速度慢、控制精度低等缺点。本文主要研究应用于高频工况、能产生较高频率正弦信号的压力发生装置。主要研究内容如下:首先,分析正弦压力信号发生装置的工作原理,该装置主要由两个压力发生回路组成:基础压力发生回路产生准确的压力信号,决定了目标压力的大小;正弦压力发生回路决定目标压力的频率和幅值,基础压力发生回路的输出为正弦压力发生回路的输入。然后分别对两个压力发生回路的核心控制元件,比例方向控制阀及高频电-气伺服阀进行特性分析,研究这两种阀的动态响应特性,通过仿真及实验数据验证其具有产生高频信号的工作能力。其次,搭建了整个压力发生系统的控制模型,详细列举了系统工作的几种状态,并分析了基础压力发生回路的不确定性及非线性等特性,该特性是由于忽略热传递效应、系统泄漏及控制阀本身的流量特性决定的。因此,常规的线性控制策略难以保证精确的压力控制,需要对系统非线性部分进行补偿,进而提出反馈线性化的控制策略。另外,针对正弦压力发生回路在闭环控制下出现衰减及失真等问题,提出了开环控制的策略。通过研究激励信号与响应信号的控制关系,以及基础压力信号大小与正弦压力信号大小的对应规律,实现高频信号的稳定控制。最后,搭建正弦压力信号发生装置的仿真平台。仿真结果表明,基础压力发生回路增加非线性补偿的全状态反馈控制器能很好的消除系统非线性与不确定性对精度的影响,实现了基础压力信号的高精度输出。正弦压力发生回路采用开环的控制方式有效的减少了信号的衰减与失真,实了现高频正弦信号的稳定输出。本文为高频正弦压力信号发生装置的研究提出了一种新颖的控制结构,采用伺服阀控制代替传统活塞式压力控制方式,极大提高了控制效率,同时为这种控制结构提供了合理的控制策略,具有一定的工程应用价值。
其他文献
空气弹簧刚度低、承载高,在精密制造与测量、航空航天航海等领域高端装备隔振方面具有明显的优势。然而,空气弹簧一般需要借助橡胶或活塞式结构将高压气体密封于承载腔体内,由于橡胶材料的微观孔隙导致气体泄漏不可避免,这给被隔振设备长期服役的位姿稳定性带来极大挑战。如何在保证高隔振性能的前提下大幅提升气密性已成为空气弹簧隔振技术发展的瓶颈。本文摒弃橡胶膜直接密封气体的传统思维,创新性地提出“橡胶膜-粘性流体-
电能质量直接关系到国民经济效益与人身财产安全。随着我国电力市场规模越来越庞大,众多行业对于电能质量的良好及稳定也开始有了更高的要求。恶劣的电能质量会影响电气设备的性能指标,甚至威胁电网安全。与发达国家相比,我国现阶段电能质量治理方式仍较为粗放。在办公楼宇用能环境下,随着我国经济向高质量发展,对电能质量要求越来越高。因此,在全面、科学的电能质量评价的基础之上,提高能源利用率的研究具有重要意义。首先,
随着加工技术的提高,发动机气缸内表面已经可以实现特定纹理形貌的加工,以满足更高的表面功能要求。基于表面二维轮廓曲线的评定体系难以对三维表面纹理形貌特征进行全面的功能性评定。随着三维测量手段的进步和分析评定技术的快速发展,通过表面的三维形貌数据对发动机气缸表面复杂形貌特征的功能性评定也日趋成熟。发动机气缸珩磨表面,由于其三维纹理特征具有几何形状与拓扑结构复杂、特征边缘分界模糊、次要特征区分不明显等特
航空叶片是航空发动机的重要动力部件,长期服役于高温(高温端>2000K)、高压、交变载荷、高速旋转、高频振动与高温燃气冲击腐蚀等恶劣工况下,具有多联、强弯扭、薄壁、空心、气膜孔与整体叶盘等复杂结构,在铸造与铣削加工时难以保证叶片形位精度要求,如何快速高精度的实现航空叶片检测一直是航空制造领域的一大热点问题。本文围绕航空叶片检测方法、技术规范、测点数据处理算法与检测软件开发等方面开展研究,主要内容如
车载稳像云台常用于搭载精密光电设备以实现成像、跟踪或瞄准功能。它在随车移动过程中面临各种复杂的振动冲击激励和运动扰动,因此对它与车体之间减振系统的隔振-稳姿性能要求较高。若隔振性能不足,则会导致成像模糊、跟瞄精度差甚至设备损坏;若稳姿性能差,则跟瞄响应慢甚至造成设备碰撞干涉。本文针对车载稳像云台高性能抑振-稳姿需求,在尺寸空间、重量等严格限制下,开展新型无角位移减振系统的设计分析、样机研制和性能测
声学梯度折射结构作为一门新兴的研究领域,受到研究学者的广泛关注。声学梯度折射结构通过改变结构局部几何参数或材料特性参数,操控声波传播轨迹,实现声波全向聚集,在宽频吸声领域具有潜在的优势。本文主要是对梯度折射结构的声学特性及应用展开深入研究,为解决宽频吸声技术难题提供一种新途径。本文基于多重散射理论,建立含有多层周期性分布的散射体声波传播模型,探讨声波在多层散射体中的折射规律,通过理论计算、数值仿真
激光淬火工艺能够在钢轨表面形成淬硬层,从而提升表面材料的硬度、耐磨性,延长钢轨的使用寿命,进而防止铁路安全事故的发生。淬硬层形貌与材料的温度分布紧密相关。为保证淬火加工质量,本文以钢轨激光淬火过程中材料的温度为研究对象,借助经典控制理论和有限元方法,利用MATLAB和ANSYS软件,深入展开了激光淬火温度控制技术研究,开发了温度控制系统。本文主要研究内容和成果如下:1)设计了温度控制的总体方案。设
随着工业化社会的发展,引起的环境污染问题日益严重,尤其是由于化工原料、建筑材料、装修材料和屋内饰品等释放有机物所引起的室内空气污染,对人们的生活造成了极大的不便,潜在地威胁着人们的生命健康。有机物是室内空气污染物的主要来源,通常具有很大的毒性,在室温下容易挥发进入空气中,随着呼吸道和皮肤进入人体,会引起一系列呼吸道疾病,严重时甚至会导致癌症和白血病,对人体造成极大的危害。在众多室内有机污染物处理技
旋转式能量回收装置以其结构紧凑、操作简单、能量回收效率高等特点,广泛应用于反渗透海水淡化工程,对海水淡化工艺的节能有着重要的作用。本文结合液压相关理论,为反渗透海水淡化系统设计了一种新型的旋转式能量回收装置,针对流场传质问题展开了理论分析,为旋转式能量回收装置样机的研制和工程应用奠定了基础。本文首先确定了旋转式能量回收装置的结构、设计要求及性能评估参数,在对其压力能交换原理分析后,结合盘配流式液压
在敞开式全断面硬岩隧道掘进机(TBM)隧道施工中,出渣是刀盘开挖后的一项重要环节。岩石破碎情况可以直观的反映掘进状态,岩渣粒径分布不均往往反映了掘进机刀具的故障或掘进参数设置的不合理。此外,粒径过大的渣块还会对传送皮带造成物理损伤。传统的人工出渣监控方法需要耗费大量的人力物力且判别结果受人的主观性影响,导致了施工效率低下和潜在的施工风险。本文采用深度学习与计算机视觉作为主要技术手段,研究了TBM出