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液压拉力试验机计算机实时控制系统的设计和开发

2019-06-06 10:27 点击: 次

  本文所叙述的50吨液压拉力试验机是输变电建设中使用的一台实验设备,用来检验工程中所使用的各种导线及连接件的可靠性。在试验中对力的施加方式、时间及精度有严格的要求,同时实验的力值也比较大,最大拉力达0.5MN。由于液压系统具有功率密度高、快速响应好及无极调速的特点,完全可以满足试验的要求,因为本台设备采用的电液比例伺服系统作为拉力驱动部分。由于液压系统中存在着泄露,且试件在拉伸的过程中会产生弹性变形及相对于夹持器的滑移,所以该系统是一个纯滞后的控制系统,在控制算法上引入了针对纯滞后系统的控制算法——Sminth预估器。
  
  该液压万能试验机主要是由5部分组成。
  
  
  其中计算机系统用来完成人机界面的操作及时对系统的实时中段控制,是该系统的控制器;接口电路是一块ISA标准的接口板,用来完成A/D、D/A转换及I/O信号的传送;拉伸机构的作用是对试件进行夹持和张拉,是拉力试验机的主机结构部件,拉力传感器是由一个50吨的压力传感器转换而来,将拉力信号转变成电信号,经A/D转换后反馈给计算机;其中的液压系统是以比例溢流阀为核心的电液比例系统,改变其输入电压的高低就可以调节系统的压力。
  
  
  这台微机控制电液伺服液压万能试验机是一台典型的计算机自动控制电液设备,由于系统存在着严重的时间滞后特性,而且对超调量又有严格的限制,所以给控制系统带来了个很大的麻烦,将数字Smith预估器引入到控制系统后,较好地解决了这一难题,从俩年多的实际使用情况来看,该控制系统是可行的。也是可靠的。

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