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JYYB-IID電液伺服性能檢測(cè)綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)

產(chǎn)品簡(jiǎn)介： JYYB-IID電液伺服性能檢測(cè)綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)是長(zhǎng)沙市嘉國(guó)教學(xué)儀器有限公司以清華大學(xué)、國(guó)防科技大學(xué)為技術(shù)支承，采用“虛擬儀器”技術(shù)，開(kāi)發(fā)研制的最新一代液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)。實(shí)驗(yàn)臺(tái)能高效的完成電液伺服閥和電液比例閥的性能測(cè)試，可靠的完成電液伺服系統(tǒng)和電液比例系統(tǒng)的閉環(huán)控制。

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（特別說(shuō)明：長(zhǎng)沙嘉國(guó)教儀所供應(yīng)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備均可根據(jù)用戶實(shí)際需求進(jìn)行定制化設(shè)計(jì)與生產(chǎn)，以下為實(shí)驗(yàn)設(shè)備基礎(chǔ)參數(shù)，如需定制請(qǐng)電話聯(lián)系）

一、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1、計(jì)算機(jī)控制電液比例位置系統(tǒng)的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)

1.1比例閥的性能測(cè)試

1.1.1比例溢流閥的壓力特性

a.比例溢流閥壓力特性測(cè)試裝置

b.比例溢流閥的輸入輸出特性的物理意義和測(cè)試方法

c.比例溢流閥調(diào)壓特性及測(cè)試方法

1.1.2比例溢流閥的動(dòng)態(tài)特性實(shí)驗(yàn)

a.比例溢流閥的動(dòng)態(tài)特性測(cè)試裝置

b.比例溢流閥壓力階躍響應(yīng)特性曲線的測(cè)試方法

c.比例溢流閥動(dòng)態(tài)特性各參數(shù)物理意義和計(jì)算方法

1.2電液伺服比例系統(tǒng)的設(shè)計(jì)性測(cè)試實(shí)驗(yàn)

1.2.1電液比例力控制系統(tǒng)性能實(shí)驗(yàn)（閥控缸）

a.電液比例力控制系統(tǒng)的組成、工作原理和校正方法

b.計(jì)算機(jī)在電液比例力控制系統(tǒng)的作用

c.系統(tǒng)動(dòng)態(tài)分析原理和時(shí)域參數(shù)的測(cè)試方法

d.數(shù)字PID控制器結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的影響

1.2.2電液比例位置控制系統(tǒng)的性能實(shí)驗(yàn)（閥控缸）

a.電液比例位置控制系統(tǒng)的組成、工作原理和校正方法

b.計(jì)算機(jī)在電液比例位置控制系統(tǒng)的作用

c.系統(tǒng)動(dòng)態(tài)分析原理和時(shí)域參數(shù)的測(cè)試方法

d.數(shù)字PID控制器結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的影響

3、伺服閥的性能測(cè)試（閥控缸）

3.1電液伺服閥的靜態(tài)特性實(shí)驗(yàn)

a.電液伺服閥流量特性測(cè)試裝置

b. 電液伺服閥控制器的輸入輸出特性的物理意義和測(cè)試方法

c. 電液伺服閥的流量特性及測(cè)試方法

e. 電液伺服閥的壓力增益特性的測(cè)試方法

f. 電液伺服閥的頻率特性的測(cè)試方法

3.2電液伺服閥的動(dòng)態(tài)性能實(shí)驗(yàn)

a. 電液伺服閥的動(dòng)態(tài)特性裝置

b. 電液伺服閥的流量階躍響應(yīng)特性曲線的測(cè)試方法

c. 電液伺服閥的頻率響應(yīng)特性曲線（Bode圖）的測(cè)試方法

d. 電液伺服閥的動(dòng)態(tài)特性和參數(shù)物理意義和測(cè)試方法

3.3電液伺服閥的力控制系統(tǒng)性能實(shí)驗(yàn)（閉環(huán)控制）

a. 電液伺服閥的力控制系統(tǒng)的組成、工作原理和校正方法

b.計(jì)算機(jī)在電液伺服閥的力控制系統(tǒng)的作用

c.系統(tǒng)動(dòng)態(tài)分析原理和時(shí)域參數(shù)的測(cè)試方法

d.數(shù)字PID控制器結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的影響

e.閉環(huán)力控制系統(tǒng)

3.4電液伺服閥的位置控制系統(tǒng)的性能實(shí)驗(yàn)（閉環(huán)控制）

a. 電液伺服閥的位置控制系統(tǒng)的組成、工作原理和校正方法

b.計(jì)算機(jī)在電液伺服閥的位置控制系統(tǒng)的作用

c.系統(tǒng)動(dòng)態(tài)分析原理和時(shí)域參數(shù)的測(cè)試方法

d.數(shù)字PID控制器結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的影響

e．系統(tǒng)頻率特性分析

3.5、電液伺服閥的頻率特性測(cè)試

二、性能及特點(diǎn)

1、液壓泵站為外置結(jié)構(gòu)，由油箱、柱塞泵、電機(jī)安全閥組、壓力表、冷卻系統(tǒng)過(guò)濾系統(tǒng)、管道、控制球閥以及蓄能器組成。

2、機(jī)架采用冷軋鋼板按工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品精制加工，表面噴塑處理，液壓臺(tái)為“L”型平臺(tái)式結(jié)構(gòu)，水平臺(tái)面為鋼板、漏網(wǎng)結(jié)構(gòu)，立式面為顯示部分（精密壓力表，數(shù)顯二次儀表等）；水平臺(tái)面上裝有伺服/比例系統(tǒng)測(cè)試裝置（用于做伺服/比例溢流閥的位置、力控制實(shí)驗(yàn)），此伺服/比例系統(tǒng)測(cè)試裝置由高強(qiáng)度槽鋼精制而成，能夠防止臺(tái)面變形以及實(shí)驗(yàn)時(shí)保證最佳穩(wěn)定性。

3、系統(tǒng)采用PID自動(dòng)調(diào)節(jié)技術(shù)，保證油源脈動(dòng)小于額定壓力2.5%。回油管道大，系統(tǒng)回油壓力小于額定壓力3%。

4、電液伺服閥的頻率特性測(cè)試是以電液伺服閥為測(cè)試對(duì)象，測(cè)試閥的幅頻特性和相頻特性，繪制Bode圖 (即：對(duì)數(shù)幅頻特性和相頻特性圖)。

伺服閥的頻率測(cè)試部分，采用本公司研發(fā)的動(dòng)態(tài)測(cè)試缸，作頻率分析。動(dòng)態(tài)測(cè)試缸是本公司，根據(jù)《中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。GB/T15623.1-2003,電調(diào)制液壓控制閥—四通方向流量控制閥試驗(yàn)方法》，結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)開(kāi)發(fā)的一種專(zhuān)門(mén)測(cè)試伺服、比例閥頻率的一種裝置。整套系統(tǒng)包括測(cè)試缸體、低摩擦活塞、速度傳感器、位移傳感器、激勵(lì)信號(hào)發(fā)生器以及LabvIEW平臺(tái)開(kāi)發(fā)的測(cè)試軟件等，以上部件全由本公司開(kāi)發(fā)完成，測(cè)試方式由激勵(lì)信號(hào)發(fā)生器給被試閥發(fā)出激震信號(hào)，伺服閥閥芯顫動(dòng)頻率通過(guò)液體傳給活塞，從而引起活塞顫動(dòng)，并把顫動(dòng)信號(hào)傳給速度傳感器.

其測(cè)試原理：本實(shí)驗(yàn)采用多步法測(cè)量伺服閥的頻率特性。單一頻率正弦激勵(lì)的多步法是在測(cè)量的頻率范圍內(nèi)，選擇若干個(gè)頻率測(cè)試點(diǎn)；在每個(gè)測(cè)試點(diǎn)，用一定頻率和幅值的正弦波施加于伺服閥進(jìn)行激勵(lì)，流量型的伺服閥的流量作為響應(yīng)信號(hào)被采集。響應(yīng)信號(hào)和激勵(lì)信號(hào)是同頻率的正弦信號(hào)，計(jì)算不同頻率下的兩信號(hào)的幅值比和相位差，即可獲得伺服閥的頻率特性。.

本實(shí)驗(yàn)采用動(dòng)態(tài)測(cè)試缸速度傳感器間接地測(cè)量伺服閥輸出的流量信息，采用以單片機(jī)為內(nèi)核的數(shù)字頻率采集卡產(chǎn)生一定頻率和幅值的正弦激勵(lì)信號(hào)輸入伺服閥線圈，伺服閥的閥心產(chǎn)生響應(yīng)的運(yùn)動(dòng)，輸出流量驅(qū)動(dòng)動(dòng)態(tài)測(cè)試缸也產(chǎn)生響應(yīng)的運(yùn)動(dòng)，連接在動(dòng)態(tài)缸活塞上的速度傳感器測(cè)出信號(hào)和伺服閥輸出的流量值可等價(jià)的轉(zhuǎn)換，速度傳感器信號(hào)視為伺服閥的響應(yīng)信號(hào)。正常工作狀態(tài)下，響應(yīng)信號(hào)和激勵(lì)信號(hào)的頻率相等，但幅值和相位不相等。隨著激勵(lì)頻率的增大，響應(yīng)信號(hào)的幅值愈來(lái)愈小，相位滯后愈來(lái)愈大。

5、伺服/比例系統(tǒng)位置、力控制實(shí)驗(yàn)采用缸、模塊、閥集成式結(jié)構(gòu)，以槽鋼為基座，工作油缸與負(fù)載油缸或擋塊安裝其上，并可拆卸互換。實(shí)驗(yàn)者可根據(jù)不同負(fù)載形式模擬實(shí)際工況進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

（1）位置系統(tǒng)控制實(shí)驗(yàn)

          （2）力控制系統(tǒng)性能實(shí)驗(yàn)

         6、為了讓學(xué)生更熟悉、準(zhǔn)確掌握常用PID控制器類(lèi)型和算法以及數(shù)字PID控制器結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的影響本公司還開(kāi)發(fā)了一套系統(tǒng)仿真軟件。直接可在課堂操作，無(wú)需連接實(shí)驗(yàn)臺(tái)，其設(shè)計(jì)思路與說(shuō)明：系統(tǒng)仿真是用系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型來(lái)模擬一個(gè)真實(shí)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的實(shí)驗(yàn)技術(shù)方法。這門(mén)技術(shù)以成功運(yùn)用于控制系統(tǒng)性能分析和實(shí)踐中。

         7、電器控制系統(tǒng)為獨(dú)立的柜式控制單元，分為電器控制部分和電器操作部分，電器操作面板上裝有操作按鈕、比例放大器及位二次儀表，電器柜布置安全合理，便于維修。

      8、液壓元件均配有油路過(guò)渡模塊，通過(guò)金屬硬管或軟管與執(zhí)行系統(tǒng)連接，保證在額定工作壓力下不漏油。

      9、系統(tǒng)冷卻，采用專(zhuān)業(yè)的水冷方式，使系統(tǒng)測(cè)試溫度達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)，有效排除油溫過(guò)高影響實(shí)驗(yàn)精度的問(wèn)題。

      10、電源模塊帶三相漏電保護(hù)、輸出電壓380V/220V，對(duì)地漏電電流超過(guò)30mA即切斷電源；電氣控制采用直流24V電源，并帶有過(guò)壓保護(hù)，防止誤操作損壞設(shè)備。

     11、實(shí)驗(yàn)用液壓元件采用德國(guó)力士樂(lè)系列產(chǎn)品，具有高可靠性，嚴(yán)格按學(xué)校要求配置元器件。

      12、實(shí)驗(yàn)臺(tái)配置了完備的各類(lèi)型傳感器，包括壓力傳感器、光柵位移傳感器、溫度傳感器、流量傳感器、測(cè)速傳感器，以滿足各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)參數(shù)測(cè)試的需要。其它元件均采用國(guó)內(nèi)知名廠家的產(chǎn)品。

      13、實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)合理，測(cè)試精度高，閉環(huán)位置控制精度可以達(dá)到0.1mm。

      14、實(shí)踐性強(qiáng)，學(xué)生可自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，學(xué)習(xí)掌握液壓系統(tǒng)原理與功能；分析診斷原理性故障。

三、控制測(cè)試系統(tǒng)

1、實(shí)驗(yàn)臺(tái)的計(jì)算機(jī)控制測(cè)試系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)采集卡、接口板、傳感器和電磁閥等組成。采用計(jì)算機(jī)加采集卡及相應(yīng)傳感器、變換電路組成信號(hào)發(fā)生和采集的硬件系統(tǒng)，結(jié)合編制的專(zhuān)用軟件組成基于虛擬儀器的伺服/比例閥測(cè)試CAT系統(tǒng)。

2、系統(tǒng)軟件的界面是用美國(guó)NI公司的LabVIEW開(kāi)發(fā)的，軟件界面直觀性強(qiáng)，操作方便，功能齊全，交互性好，除具有實(shí)測(cè)功能以外，還具有虛擬教學(xué)的功能，教師可以利用界面提供的數(shù)據(jù)窗口輸入不同的數(shù)據(jù)，得出不同的分析曲線，從而做到多種配置的理論分析。

3、伺服閥的頻率響應(yīng)采用硬件形式的激勵(lì)信號(hào)發(fā)生器加上專(zhuān)用的頻響動(dòng)態(tài)缸測(cè)試，測(cè)試結(jié)果真實(shí)準(zhǔn)確，根據(jù)閥的性能不同，頻率響應(yīng)最低可以做到50HZ以上。測(cè)試曲線（波德圖）實(shí)時(shí)顯示。

4、控制測(cè)試系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室參數(shù)（壓力、流量、轉(zhuǎn)速、位移等）的自動(dòng)數(shù)據(jù)檢測(cè)，自動(dòng)處理、存儲(chǔ)、自動(dòng)生成實(shí)驗(yàn)報(bào)告和打印輸出等功能。

5、系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)回路電磁閥的自動(dòng)控制，提高了實(shí)驗(yàn)臺(tái)操作的自動(dòng)化和智能化水平。

6、系統(tǒng)可同時(shí)進(jìn)行6個(gè)二位電磁閥的控制。

四、技術(shù)參數(shù)

系統(tǒng)最高工作壓力：25 Mpa

電動(dòng)機(jī)：M15P4H523        額定功率：11KW          額定轉(zhuǎn)速：1440r/min（1臺(tái)）

變量柱塞泵：25YCY14-1B   額定壓力：25Mpa        額定排量：17.8ml/rev

軸向柱塞液壓馬達(dá)：10MCM14-1B  額定壓力：31.5Mpa   額定排量： 10ml/rev

外形尺寸：實(shí)驗(yàn)平臺(tái)：1300×830×950mm            控制柜：500×420×900mm