液壓試驗機的控制伺服系統(tǒng)

液壓試驗機的伺服系統(tǒng)
    電液伺服液壓試驗機主要采用微機控制全數(shù)字寬頻電液數(shù)字閥，驅(qū)動精密液壓缸，對試驗力、位移、變形進行多種模式的自動控制，完成對試樣的拉伸、壓縮、抗彎試驗，符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T228《金屬材料室溫拉伸試驗方法》的要求及其他標(biāo)準(zhǔn)要求.
一、名詞解釋及定義
1.1 名詞
伺服：是使物體的位置、方位、狀態(tài)等輸出被控量能夠跟隨輸入目標(biāo)（或給定值）的任意變化的自動控制系統(tǒng)。它的主要任務(wù)是按控制命令的要求、對功率進行放大、變換與調(diào)控等處理，使驅(qū)動裝置輸出的力矩、速度和位置控制的非常靈活方便。
1.2 定義
（1）伺服系統(tǒng)(servomechanism)是使物體的位置、方位、狀態(tài)等輸出被控量能夠跟隨輸入目標(biāo)（或給定值）的任意變化的自動控制系統(tǒng)。它的主要任務(wù)是按控制命令的要求、對功率進行放大、變換與調(diào)控等處理，使驅(qū)動裝置輸出的力矩、速度和位置控制的非常靈活方便。
（2）在自動控制系統(tǒng)中，能夠以一定的準(zhǔn)確度響應(yīng)控制信號的系統(tǒng)稱為隨動系統(tǒng)，亦稱伺服系統(tǒng)。 
伺服的主要任務(wù)是按控制命令的要求，對功率進行放大、變換與調(diào)控等處理，使驅(qū)動裝置輸出的力距、速度和位置控制得非常靈活方便。 
1.3 伺服系統(tǒng)的組成
伺服系統(tǒng)可分為開環(huán)、半閉環(huán)、閉環(huán)控制系統(tǒng)。 
具有反饋的閉環(huán)自動控制系統(tǒng)由位置檢測部分、偏差放大部分、執(zhí)行部分及被控對象組成。 
1.4 伺服系統(tǒng)的性能要求
伺服系統(tǒng)必須具備可控性好，穩(wěn)定性高和速應(yīng)性強等基本性能。說明一下，可控性好是指訊號消失以后，能立即自行停轉(zhuǎn);穩(wěn)定性高是指轉(zhuǎn)速隨轉(zhuǎn)距的增加而均勻下降;速應(yīng)性強是指反應(yīng)快、靈敏、響態(tài)品質(zhì)好。
二、主要優(yōu)缺點
1．液壓試驗機伺服系統(tǒng)的優(yōu)點
液壓伺服系統(tǒng)除具有液壓傳動所固有的一系列優(yōu)點外，如下優(yōu)點：
（1） 承載能力大。電氣元件的力一質(zhì)量比小，電磁鐵每平方厘米能產(chǎn)生的zui大力約為175N，而液壓缸的zui大工作壓力達320×105N/m2。由此可見，同樣尺寸的液壓元件比電氣元件產(chǎn)生的力要大得多。
（2） 響應(yīng)速度快。由于常溫常壓下，液壓油壓縮性很小，相當(dāng)于一個剛度很大的液壓彈簧，因此液壓固有頻率很高，從而使液壓執(zhí)行元件的響應(yīng)速度快，能高速起動、制動與反向。與液壓系統(tǒng)具有相同壓力和負(fù)載的氣動系統(tǒng)，其響應(yīng)速度只有液壓系統(tǒng)的1/50。一般來說，電氣系統(tǒng)的響應(yīng)速度也不如液壓系統(tǒng)。
（3） 控制精度高。因為液壓執(zhí)行元件的液壓彈簧剛度很大，而泄漏又很小，故速度剛度和位置剛度都很大。
綜上所述，液壓伺服控制系統(tǒng)體積小、重量輕、響應(yīng)速度快、控制精度高。除此而外，還有一些優(yōu)點，如元件的潤滑性好、壽命長；調(diào)速范圍寬、低速穩(wěn)定性好；借助油管，動力的傳輸比較方便；過載保護容易等。
三.控制部分技術(shù)參數(shù)：
<1> 采用高精度放大器及24位高精度AD轉(zhuǎn)換器，有效內(nèi)碼：±120000；試驗力分辨率1/120000。
<2> 采用PID控制，實現(xiàn)載荷的恒速控制，速度范圍：0.2-5%FS/S具有載荷保持功能
<3>采用PID控制，實現(xiàn)位移的恒速控制，速度范圍：0.6-60mm/min具有位移保持功能
<4>采用PID控制，實現(xiàn)應(yīng)變的恒速控制，速度范圍：0.00025/S-0.0025/S具有應(yīng)變保持功能
主要規(guī)格:WAW－300B
zui大負(fù)荷 300kN
測量范圍 2%-100%FS（0.6-100%選擇）
示值相對誤差 優(yōu)于示值的±1%
試驗力分辨率 1/120000
拉伸鉗口間zui大距離 550mm
扁試樣zui大夾持寬度 70mm
扁試樣夾持厚度 0-15mm
圓試樣夾持直徑 φ6-26mm
油泵電動機速度 1.5kW
橫梁上下移動電動機功率 0.5kW