液压伺服缸试验台的研究

　　0前言

　　借鉴目前现有的伺服缸特性测试实验系统，结合负载模拟器的基本思想，设计在实现对实际工况准确模拟的前提下，完成伺服缸负载特性测试以及动态特性测试等实验项目的测试系统已是必然的发展趋势。

　　1液压系统

　　结合相关的国家标准，以及液压AGC系统的特殊要求，轧机伺服油缸测试系统应能完成以下主要测试内容:

　　(1)轧机伺服油缸的静态特性测试：内、外泄漏测试、耐压测试、最低启动压力测试、爬行测试，并绘制相关曲线。

　　(2)轧机伺服油缸的动态特性测试：动态性能要求油缸运动时响应要高，摩擦力要小，以及动静摩擦力的差值要小。

　　1.1试验系统及实验方法

　　试验台液压系统简图 如图1，它的总体结构由2部分组成：负载模拟加载系统，被试缸系统。

　　本系统采用的是带有压力反馈控制的加载力系统，能使其更为准确地模拟实际工况。其中多余力引起的误差，采用混合控制方法消除多余力。

　　1.2动态特性测试

　　首先通过计算机设定AGC压下缸的工作位置，并将加载缸的活塞杆伸出与压下缸的缸体接触。通过系统压力的设置，计算机输出相应的控制量到伺服放大器，使动态加载缸4工作腔由泵组1通油，此时加载缸有一定的压力，压力大小设定为被试缸两腔都充满油后被试缸的总量所产生的压力。这时被试缸和加载缸处于静止状态。

　　加载缸施加力的大小和方向是被试缸位移的函数。通过控制电液伺服阀开口的大小，来控制加载缸的加载力大小，且和力传感器行程闭环控制。以便准确模拟伺服缸在轧制过程中的受力大小。在轧制过程中，伺服缸向下的压的位移量越大，板材给伺服缸的反作用力也就越大。

　　再由CAT测试系统采集被试缸柱塞的位移信号,对数据进行分析,即可得到被试缸的频率特性,绘制波德图。在测试过程中,因伺服缸活塞升起时可能出现歪斜,为消除因歪斜而产生的检测误差,在伺服缸的两侧对称装两只位移传感器,取位移信号的平均值进行控制。同时,用位移传感器的信号作为反馈信号,构成低增益的位置伺服系统,保证伺服缸的活塞杆或柱塞处于中位附近,以免撞缸。

　　2计算机辅助系统设计

　　采用虚拟仪器技术，建立一套数据采集和数字控制系统，与液压试验台连接起来，采用NI6229板卡由计算机系统给出控制信号来控制液压系统中的伺服阀,进一步控制执行元件。同时,对各试验过程中的各种参数，如压力、位移、流量等参数进行实时数据采集、量化和处理,并输出测试结果，根据本系统测试部分的组成,其结构框图如图2所示。