随着科技的发展,军事装备的更新也是日新月异。某大型设备要求具备良好的调平与起竖功能,该调平与起竖装置的主要执行机构是伺服电动缸,只有保证伺服电动缸良好性能的基础上才能使得设备稳定工作。因此本文在了解调平起竖装置实际工作条件及性能的基础上,设计了一套基于液压加载的伺服电动缸综合性能测试系统,对调平、起竖电动缸进行综合性能测试,并着重对模拟真实环境加载的液压加载系统进行仿真分析和试验研究,测试结果准确可靠。论文主要研究内容如下:(1)根据伺服电动缸综合性能测试系统要求,详细介绍了系统整体方案设计。系统选择“工控机+运动控制卡+PLC”的控制方式,工控机通过PCI方式连接运动控制卡,通过运动控制卡控制伺服电动缸运行,以PLC作为下位机辅助控制器,PLC通过OPC方式与上位机连接通讯,利用液压加载的方式为电动缸提供模拟载荷,能够自动测试伺服电动缸的性能参数并进行相关的数据处理。(2)根据测试系统总体方案分别对系统进行详细的硬件设计和软件设计,硬件设计主要包括测试系统硬件选型与设计、硬件电路设计、液压系统设计及其主要元件选型与计算。软件设计分上下位机两部分,上位机采用模块化设计方法,主要包括参数配置模块、通讯模块、数据管理模块、运动控制模块、故障响应模块;下位机包括数据采集、液压控制、故障响应及监控报警。(3)对液压加载系统的主要元件进行模型建立,得到液压加载系统的闭环传递函数。利用MATLAB/Simulink仿真软件建立液压加载系统的仿真模型,得到系统的阶跃响应和正弦响应曲线。为了改善加载效果,在控制中加入了模糊PID自整定算法,提高了系统的控制性能。(4)根据GB/T17421.2-2000《机床检验通则第2部分:数控轴线的定位精度和重复定位精度的确定》,对伺服电动缸精度进行测试,试验结果符合性能要求指标;针对液压加载系统的仿真研究做了相应的试验,验证了仿真结果的正确性以及液压加载系统设计的合理性。同时,对伺服电动缸的力特性进行了测试,测试结果满足系统性能要求。