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万能材料试验机的比例控制系统

发布时间:2014-2-24 9:48:46  浏览:

由于材料试验规范中国家标准规定的更改,在静态试验时,需采用下图所示的加载过程进行试验,因此必须用控制系统对加载的速率等进行控制,而不是无控制地进行试验。但这种试验对动态性能要求较低,因此可以使用电液比例控制系统。电波比例控制系统由于具有抗污染性好、价格任廉,寿命长等优点,所以应用于静态试验的液压万能材料试验机中十分合适。

 

万能材料试验机的加载过程

电液比例控制系统控制的量值有力、位移、变形等,当改造旧试验机时,由于结构上的原因,无法安装力传感器,可以采用压力传感器,测得压力后换算为力进行控制.,控制系统的方框图如下图所示,其中自动控制单元包括微处理机、放大器等。由微处理机的键盘给定试验模态及数值后,计算机发出信号,并将检测的信号进行综合、计算、反馈等。由下图可见,这种控制系统的方框图和电液伺服系统的方框图完全相同,只是将电液伺服阀改用频率较低的电液比例控制阀。因此,有关电液伺服系统的稳定性、稳态精度和频宽等的分析和设计计算等在电液比例控制系统中完全适用。

 万能材料试验机的控制系统

下图是旧的液压万能材料试验机的液压系统图与电液控制的液压万能材料试验机液压系统图。由右图可见,该系统可以自动控制,也可以手动控制,由电动换向阀进行切换。调整手动阀,可以起和左图相同的作用,一般在更换试件等情况下使用。当电动换向阀开启时,手动阀关闭,液压油经换向阀流向三通电液比例阀,根据控制电流的大小和其一端电磁铁的作用,决定液压油的流量和流向。即由电液比例阀控制柱塞上升的速度或压力,为补偿柱塞及其可动部分的重量,以免液压缸柱塞下降过快等,在电液比例阀的回油通道处装有减压阀。

万能材料试验机的控制系统图

由于电液比例阀的摩擦力较大,而给定的信号是计算机发出的,计算机送出的信号为双电平,即高、低两种电平,这样,可以采用脉宽调制型的放大器,计算机给出脉宽信号:放大器只起放大作用。对电液比例阀来说,这种信号相当于抖动信号,可消除摩擦力,并使计算机减少了D/A环节系统的抗干扰能力也增加。由于柱塞及可动部分质量较大,在系统中类似一个积分环节,脉宽信号被变换为采用周期屮的平均值,液压缸输出的信号仍为模拟量的信号。

湖北微聚网络科技有限公司的电液伺服系统形式有很多种,但最基木的要求就是要满足稳定性,在此基础上尽可能提高精度,作动态试验的万能材料试验机还应尽可能提高快速性--即频率范围应尽量宽.在稳定性不够时,一般情况下最简单的方法是可调整比例系数即P值,使系统的开环增益下降,就能使系统稳定,而要提高精度,在串联控制系统中需要调整I(积分)值,进而有时可再调P值,使系统的控制精度得到提高。在需要扩展频率时,调整D(微分)值,可使系统频率提高。但在没有较高的动态要求时,不必过分提髙系统的频率范围,以免减弱系统的稳定性和减少不必要的电路。在并联控制系统中,采用三个控制量的并联反馈,可以增加系统的阻尼,使系统的稳定性得到提高。

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