《電液控制工程論》word版

1、電液控制工程論文論文題目：電液控制工程論文 學(xué) 院：機(jī)械工程學(xué)院 專 業(yè)：機(jī)械機(jī)械電子工程 年 級(jí)：機(jī)自113班 學(xué) 號(hào)： 學(xué)生姓名： 目錄摘要前言正文（自動(dòng)調(diào)平系統(tǒng)）火炮自動(dòng)調(diào)平系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)平控制系統(tǒng)的組成和工作原理自動(dòng)調(diào)平控制系統(tǒng)的控制過(guò)程火炮由行軍狀態(tài)轉(zhuǎn)換為戰(zhàn)斗狀態(tài)火炮由戰(zhàn)斗狀態(tài)轉(zhuǎn)換為行軍狀態(tài)火炮射擊時(shí)的控制動(dòng)作電液控制系統(tǒng)電液控制系統(tǒng)的組成對(duì)電液控制系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)參考文獻(xiàn)電液控制工程論文摘要電液比例技術(shù)是一門涉及航空、航天和軍事工程領(lǐng)域和民用工業(yè)部門，是連接現(xiàn)代微電子技術(shù)和大功率工程控制設(shè)備之間的橋梁。電液比例技術(shù)以其精度較高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本合理等優(yōu)點(diǎn)在工業(yè)生產(chǎn)中獲得了廣泛的應(yīng)用，它的發(fā)展強(qiáng)

2、度可以從側(cè)面反映一個(gè)國(guó)家的工業(yè)技術(shù)水平，因而受到工業(yè)界的重視。我國(guó)在電液比例技術(shù)方面與國(guó)際水平還有較大的差距，主要表現(xiàn)在產(chǎn)品的耐用性差和產(chǎn)品的種類缺乏。與現(xiàn)代微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)、控制理論相結(jié)合發(fā)展起來(lái)的電液伺服控制、電液比例控制和電液數(shù)學(xué)控制技術(shù)構(gòu)成了現(xiàn)代液壓控制技術(shù)的完整體系。電液控制工程技術(shù)將會(huì)給工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展帶來(lái)美好的前景。關(guān)鍵詞電液比例控制電液伺服技術(shù)液壓系統(tǒng)精度性能前言電液比例控制技術(shù)是為適應(yīng)開(kāi)發(fā)一種可靠、價(jià)廉、控制精度和響應(yīng)特性均能滿足工程技術(shù)實(shí)際需要的電液控制技術(shù)的要求?，F(xiàn)代工業(yè)的不斷快速發(fā)展對(duì)電液控制技術(shù)的自動(dòng)化、精度、響應(yīng)速度等方面的要求愈來(lái)愈高，因此對(duì)控制系

3、統(tǒng)的快速性、動(dòng)態(tài)精度和功率重量比都提出了更高的要求，電液伺服技術(shù)也因此而發(fā)展了起來(lái)，帶動(dòng)了國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，大大帶動(dòng)了工業(yè)發(fā)展的進(jìn)度。同時(shí)，對(duì)國(guó)家的政治實(shí)力也起到了促進(jìn)作用，最主要是在軍事方面的應(yīng)用，使得軍事控制精度更高，打擊目標(biāo)的能力更加的準(zhǔn)確，大大的提升了軍隊(duì)的作戰(zhàn)速度和性能，先進(jìn)電液伺服技術(shù)的發(fā)展，首先就是應(yīng)用在軍事方面。20世紀(jì)60年代，各種結(jié)構(gòu)的電液伺服相繼問(wèn)世，電液伺服技術(shù)日趨成熟，與此同時(shí)，工業(yè)伺服技術(shù)也發(fā)展了起來(lái)。隨著工業(yè)的發(fā)展，融合了各門學(xué)科和各門技術(shù)，使現(xiàn)代工業(yè)設(shè)備成為集光、機(jī)、電、液、氣等多門技術(shù)的復(fù)合體，綜合性能也有了極大的改善。電液比例技術(shù)及電液伺服技術(shù)就大大的改善了技

4、術(shù)結(jié)構(gòu)和性能，集中了電氣和微電子技術(shù)信號(hào)的檢測(cè)、放大、處理和傳輸方面的優(yōu)勢(shì)，并結(jié)合現(xiàn)代工業(yè)計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化，隨著工業(yè)的發(fā)展，電液比例和電液伺服技術(shù)將會(huì)得到更廣泛的應(yīng)用，也會(huì)向著越來(lái)越精確的方向發(fā)展，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)、政治及軍事實(shí)力的發(fā)展起到不可估量的作用。自動(dòng)調(diào)平系統(tǒng)（防控火炮）（一）火炮自動(dòng)調(diào)平系統(tǒng)隨著高技術(shù)在常規(guī)兵器中的廣泛應(yīng)用，火炮隨動(dòng)系統(tǒng)在整體上也發(fā)生了很大的變動(dòng)，其控制原理更加先進(jìn)，結(jié)構(gòu)更加合理，功能越來(lái)越完善。為了提高火炮隨動(dòng)系統(tǒng)的控制精度，提高抗干擾能力，出現(xiàn)了數(shù)字式火炮系統(tǒng)，同時(shí)火炮隨動(dòng)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)方式也向著多樣化的方向發(fā)展，有電機(jī)擴(kuò)大系統(tǒng)、可控硅系統(tǒng)、電磁系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)。采用

5、液壓驅(qū)動(dòng)的火炮隨動(dòng)系統(tǒng)具有平穩(wěn)性好、噪聲低、體積緊湊、功率強(qiáng)等特點(diǎn)。以液壓系統(tǒng)為例，大口徑艦炮就采用了液壓式火炮隨動(dòng)系統(tǒng)，該艦炮具有射程遠(yuǎn)、跟蹤速度快、控制精度高、驅(qū)動(dòng)馬達(dá)力大等特點(diǎn)。防空火炮在對(duì)空快速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)射擊時(shí)，如果炮床水平存在誤差，就會(huì)引起相應(yīng)的射彈偏差。傳統(tǒng)的炮床規(guī)正水平方法是通過(guò)水準(zhǔn)儀器來(lái)檢查和發(fā)現(xiàn)水平誤差，人工調(diào)整。這種調(diào)整方法協(xié)同動(dòng)作比較困難，要達(dá)到規(guī)定的精度要求費(fèi)時(shí)費(fèi)力，同時(shí)由于火炮射擊時(shí)的強(qiáng)烈震動(dòng)會(huì)破壞水平條件，所以每次射擊后都要檢查和恢復(fù)炮床水平。為提高火炮的自動(dòng)化程度，對(duì)炮床自動(dòng)調(diào)平控制系統(tǒng)的原理，組成和具體控制流程等問(wèn)題進(jìn)行初步研究。（二）自動(dòng)調(diào)平控制系統(tǒng)的組成和工作

6、原理其系統(tǒng)采用閉環(huán)橫值控制方式。被控制對(duì)象是炮床，被控制量式炮床的水平傾角，比較元件和反饋元件由兩個(gè)高精度電子傾角傳感器組成，分別檢測(cè)火炮X軸和Y軸水平狀態(tài)，與初始設(shè)定值比較，并將比較結(jié)果作為輸入信號(hào)傳給PLC。執(zhí)行機(jī)構(gòu)是支撐炮床的4個(gè)液壓缸?？刂圃砂惭b在液壓控制回路上的與支撐炮床的液壓缸分別相連的4個(gè)電液開(kāi)關(guān)閥組成，其控制作用由PLC根據(jù)設(shè)定的控制程序進(jìn)行控制。 自動(dòng)調(diào)平控制系統(tǒng)的工作原理如圖1.在系統(tǒng)進(jìn)入自動(dòng)調(diào)平程序時(shí)，兩個(gè)高精度電子傾角傳感器分別檢測(cè)出火炮X軸和Y軸方向水平狀態(tài)如圖2，當(dāng)誤差值超出允許值后，就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電信號(hào)經(jīng)放大電路傳給PLC，PLC根據(jù)預(yù)先設(shè)定的調(diào)平程序輸出控制信

7、號(hào)，經(jīng)功率放大器傳給控制4個(gè)柱塞式支撐油缸動(dòng)作的電液換向閥，產(chǎn)生換向或關(guān)閉，支撐油缸就會(huì)在油泵壓動(dòng)力或炮身重力作用下，產(chǎn)生向下或向上的位移量，從而帶動(dòng)炮床水平傾角向著相反的方向改變，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)消除水平誤差的目的。（三）自動(dòng)調(diào)平控制系統(tǒng)的控制過(guò)程根據(jù)火炮的操作要求，自動(dòng)調(diào)平控制系統(tǒng)控制過(guò)程分為3種情況：火炮由行軍狀態(tài)轉(zhuǎn)換為戰(zhàn)斗狀態(tài)時(shí) 火炮放列后，首先接通電源，給PLC、油泵和傳感器供電，然后給PLC一個(gè)指令信號(hào)，控制A、B、C、D四個(gè)開(kāi)關(guān)閥打開(kāi)，油泵給A、B、C、D四個(gè)支撐油缸供油，炮床整體水平上升，直到位移量達(dá)到預(yù)定位置后自動(dòng)打開(kāi)位移控制開(kāi)關(guān)，傳給PLC一個(gè)指令信號(hào)，這時(shí)系統(tǒng)進(jìn)入自動(dòng)調(diào)平程序，按

8、照兩點(diǎn)調(diào)平法的控制策略，設(shè)計(jì)先調(diào)整縱向水平，后調(diào)整橫向水平的控制程序，分別由縱向和橫向方向的傾角傳感器測(cè)出兩個(gè)方向的水平誤差，并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)送到PLC，在PLC的控制信號(hào)作用下分別打開(kāi)和關(guān)閉相應(yīng)油泵的開(kāi)關(guān)閥，直到水平誤差達(dá)到規(guī)定要求為止?；鹋趶膽?zhàn)斗狀態(tài)轉(zhuǎn)換為行軍狀態(tài)時(shí) 撤收火炮時(shí)，首先給PLC一個(gè)指令信號(hào)，控制A、B、C、D四個(gè)開(kāi)關(guān)閥換向，同時(shí)關(guān)閉油泵電源，這時(shí)油缸中的油液在火炮自身重力作用下被壓回油箱，火炮下降，等待撤收。火炮射擊時(shí)的控制動(dòng)作 為防止射擊時(shí)引起的火炮震動(dòng)與自動(dòng)調(diào)平控制系統(tǒng)的調(diào)平共同作用使炮床產(chǎn)生震蕩，造成彈射散布，降低射擊效率，所以系統(tǒng)在射擊過(guò)程中將關(guān)閉整個(gè)液壓回路（發(fā)射開(kāi)關(guān)

9、壓下時(shí)將同時(shí)給PLC一個(gè)控制信號(hào)），使系統(tǒng)暫時(shí)失去調(diào)平作用，炮床和支撐油缸維持一定的剛度，保證彈射在有效的散布范圍內(nèi)。（四）電液控制系統(tǒng)電液控制系統(tǒng)是電氣-液壓控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱，是指以電液伺服閥、電液比例閥或數(shù)字控制閥作為電液控制元件的閥控液壓系統(tǒng)和以電液伺服或比例變量泵為動(dòng)力元件的泵空液壓系統(tǒng)，它是液壓控制中的主流系統(tǒng)。（五）電液控制系統(tǒng)的組成輸入元件：指將指令信號(hào)施加給系統(tǒng)輸入端的元件。比較元件：它將反饋信號(hào)與輸入信號(hào)進(jìn)行比較，形成偏差信號(hào)。放大轉(zhuǎn)換元件：該元件將比較器給出的偏差信號(hào)進(jìn)行放大，并進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換，以液壓量的形式輸入執(zhí)行機(jī)構(gòu)，控制執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)。檢測(cè)反饋元件：該元件用于檢測(cè)被控制量并

10、轉(zhuǎn)換成反饋信號(hào)，加在系統(tǒng)的輸入端與輸入信號(hào)相比較，從而構(gòu)成反饋控制。液壓執(zhí)行元件：該元件按指令規(guī)律動(dòng)作，驅(qū)動(dòng)被控對(duì)象做功，實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)任務(wù)。被控對(duì)象：它是與液壓執(zhí)行元件可動(dòng)部分相連接并一起運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)或裝置，也就是系統(tǒng)所要控制的對(duì)象。（六）對(duì)電液控制系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)對(duì)于電液控制工程這門學(xué)科，我很感興趣，因?yàn)殡娨嚎刂乒こ踢@門學(xué)科在軍事上的運(yùn)用比較多，我比較喜歡軍事，自然就喜歡上了這門學(xué)科。電液控制工程是一門新興學(xué)科，是液壓技術(shù)的一個(gè)重要分支，而且在自動(dòng)控制領(lǐng)域占有重要的地位。與現(xiàn)代微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)、控制理論相結(jié)合發(fā)展起來(lái)的電液伺服控制、電液比例控制和電液數(shù)學(xué)控制技術(shù)構(gòu)成了現(xiàn)代液壓控制技術(shù)的

11、完整體系。目前在國(guó)防工業(yè)中，如飛機(jī)與導(dǎo)彈的飛行控制系統(tǒng)、高射炮的跟蹤系統(tǒng)、坦克武器的穩(wěn)定系統(tǒng)、艦艇的舵機(jī)操作與減搖控制等，還如飛行器的地面模擬設(shè)備，包括六自由度飛行模擬臺(tái)、負(fù)載模擬器、大功率震動(dòng)臺(tái)、疲勞實(shí)驗(yàn)的多點(diǎn)協(xié)調(diào)加載等大多采用了電液控制技術(shù)。由此觀之，電液控制技術(shù)涉及國(guó)民生產(chǎn)生活的方方面面，作為軍事技術(shù)的主打?qū)W科，對(duì)于國(guó)防的重要性不言而喻。所以發(fā)展好這門課的理論研究，及其重要。作為大三的一名學(xué)生，我會(huì)努力學(xué)好這門學(xué)科，通過(guò)學(xué)習(xí)國(guó)外先進(jìn)的理論知識(shí)，爭(zhēng)取在以后的工作中發(fā)揮作用。參考文獻(xiàn)：成貴發(fā).高炮射擊學(xué)【M】.鄭州:中國(guó)人民解放軍鄭州高炮學(xué)院訓(xùn)練部，1986.397-398楊興瑤，劉行景.高精度電子傾角