液压伺服缸试验台的研究

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。
● 【参考文献】
［1］樊昌信．通信原理[M]．6 版．北京：国防工业出版社，2009. ［2］曹 志 刚 ．现 代 通 信 原 理 [M]．北 京 ：清 华 大 学 出 版 社 ，2008. ［3］刘 超 ，等 .通 信 原 理 课 程 改 革 的 研 究 与 思 考 [J].中 国 电 力 教 育 ，2010． ［4］张 昊 慧 .通 信 原 理 课 程 教 学 方 法 的 研 究 与 实 践 [J].现 代 计 算 机 ，2010．
【关键词】伺服缸；测试系统；试验台；动态特性
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:
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。
概念、基本方法在最新的通信技术与通信系统中的应用与拓展，充分 做到理论联系。
2 传统的教学手段与多媒体教学的结合
《通信原理》课程是一门公式和推导较多的课程，学习起来比较枯 燥，单纯传统的板书教学，会占用太多的时间、有效时间减少、信息含 量减少，多媒体扩大了课堂教学的信息量，提高了课堂效率，丰富了课 堂内容和表现形式，使复杂的问题简单化、形象化、动态化、可视化，激 发了学生学习的潜能，提高了教学效率。 例如：在讲解二进制数字调制 时，用 Flash 编写一段小程序来动态演示整个调制过程，加深学生的理 解和记忆。
图 2 测试系统结构框图
3 初步实验结果分析
1、2、3、4、5、6、7-泵电机组 8-加载缸 9-被试缸 10-摩擦力测试缸 F1-1-截止阀 11、 12-二级电液伺服阀 13-三级电液伺服阀 14-比例溢流切换阀组 15-蓄能器专用阀组 16- 高压球阀
17- CMS 型高压滤油器 18-电磁溢流阀 19-油温自动控制回路 图 1 轧机伺服油缸多功能试验台液压系统图
s ＋5．17s＋4．7
4 结论
本系统采用多个泵组，适用于不同流量的液压缸测试；在机架上 加不同尺寸的活动垫片，适应不同长度的缸测试。 同时实现了带力反 馈控制的加载测试系统。 采用三级电反馈伺服阀，用混合控制方法消 除多余力的干扰。 科
［责任编辑：王静］
555
（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
笔者根据“通信原理”课程的特点及多年的教学过程经验，从课堂 教学方法、教学手段以及实验环节等方面，系统地提出教学改革的方 案，并取得了良好的教学效果。
1 认真设计好课堂讲授的内容和步骤
“通信原理”课程系统性较强，内容编排连贯，课程内容难度大，公 式繁冗，学生学习难度较大。 想要较好地完成“通信原理”课程的学习， 需要学生掌握大量的基础知识，如“高等数学”、“信号与系统”、“高频 电子”等，对于一些基础较薄弱的学生，很难保持长时间的集中精力听 讲，从而对学习失去兴趣。 笔者认为可以按照提出问题、分析问题、解 决问题的思路进行讲解。 比如部分响应系统，我们的教学环节应该设 计如下:为什么要讲解部分响应，部分响应有什么优点，解决了什么问 题。 让学生先自学讨论 ，然后提问的形式进行教学 。 对了书中过多的公 式推导，如：基带信号频谱分析，我们只需要知道最后的结论以及它的 意义，可以为我们的教学节省时间。 另外，教师的随时关注通信技术的 发展，对一些过时的内容进行删减，增加一些新的内容。 比如：PCM 编 码部分就已失去讲授意义，可以删减，加入的 MIMO、OFDM、无线通信 等新技术、新系统，从通信原理的角度，让学生理解“通信原理”的基本
作者简介：危厚琴，北华大学，讲师，主要从事电子、通信等方向研究。
［责任编辑：王静］
●
（ 上 接 第 516 页 ） 图 3 为 系 统 压 力 为 5MPa， 方 波 信 号 幅 值 为
20mm，比例系数为 0.3 时测得的响应曲线。 因为系统响应速度相对较
低， 可以近似采用连续模型描述系统。 由曲线可测得超调 量 为 σ%=
危厚琴 卢乃成 （北华大学电气信息工程学院 吉林 吉林 132021）
【摘 要】为了提高《通信原理》的教学质量，结合本校师生资源和硬件设备为基础，本文从课堂教学方法、教学手段以及实践环节等方面，Βιβλιοθήκη Baidu系统地提出教学改革的方案，并取得了良好的教学效果。
【关键词】通信原理；教学改革；教学内容；实践环节
0 引言
当开环增益取 0.3 时系统的阶跃响应如图 4 所 示 ，可 以 看 到 响 应 呈现周期振荡，说明闭环系统为二阶或二阶以上系统。
图 3 伺服缸阶跃响应曲线 （下转第 555 页）
516
科技信息
○高校讲坛○
SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION
2011 年 第 3 期
《通信原理》教学方法的改革
随着现代社会逐渐向信息型社会发展，现代通信技术和网络技术 已经成为时代的必需品。 同时，伴随着现代通信技术的发展以及它与 计算机科学、空间科学、对地观测、微电子技术等多门学科的交叉与融 合，通信原理课程的重要性也日益凸显。
《通信原理》课程是电子、信息、通信专业的一门必修的专业基础 课，也是通信类考研必考的课程之一。 主要讲解通信的基本理论和基 础知识，目的是为了让学生掌握基本原理、基本技能，为后续的专业课 如“光纤通信”、“移动通信”、“卫星通信”等课程的学习都需要“通信原 理”的基本技能和基本方法。 由此可见，通信原理课程在通信类课程中 的具有举足轻重的地位，学好‘“通信原理”可以使学生从容应对通信 技术飞速发展的现状，在未来的工作和进一步的学习中具备良好的理 论基础和能力支撑。 但是由于课程中所涉及到的概念和理论抽象，设 计知识面广，又缺乏实践环节，学生第一次接触，对知识的难以理解和 掌握，出现想学而学不好的现象，从而出现烦躁情绪。 因此如何在短时 间内，理解和掌握抽象概念和理论，既是每个学生遇到的问题，也是教 师要这种解决的问题。
3 改进传统方法，培养学生实践动手能力
以前的实验均选用一些验证理论性的实验， 学生的处于被动地 位，积极性不高，实验效果不好。 笔者认为可以采用验证性试验与仿真 软 件 如 ：Protel、EDA、Matlab 等 结 合 教 学 方 法 ， 强 调 理 论 与 实 践 的 结 合，培养学生的综合能力，让学生独立思考、独立设计、自己动手，加强 学生的实验能力的培养，充分发挥学生的聪明才智和创新意识，提高 学生的综合素质。
12.5%，峰值时间为 tp=0.8s）。
- ζπ
姨 σ%=e 姨1-ζ2 ×100％，tp ＝
π
2
ωn 1-ζ
（1）
可 以 得 到 系 统 的 阻 尼 比 与 振 荡 频 率 分 别 为 ：ζ＝0．55，ωn ＝4．7rad ／ s
于是可以得到系统的闭环传递函数为：
2
Φ（s）＝ 2 4．7
2
（2）
4 总结
以上是笔者对“通信原理”课程改革的一点粗浅思考和体会，但是 通信技术和网络技术的发展日新月异，不断更新，应用领域不断扩大， 这就要求我们在教学过程中不断地吸取新知识、探索新技术，充分调 动学生学习的主动性和积极性，培养学生“自主学习”的能力，加深师 生互动环节，活跃课堂气氛，创造一个良好的课堂氛围。 科
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。
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。
2011 年 第 3 期
SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION
○机械与电子○
科技信息
液压伺服缸试验台的研究
张丽砾 （安徽能源技术学校 安徽 合肥 230041）
【摘 要】液压伺服缸测试试验台是伺服缸产品监控的保障。 文章介绍了液压伺服缸试验台的原理、结构、和创新之处。 该实验台能在准确 模拟负载的情况下进行伺服缸特性测试。
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
对系统的动态特性进行测试的方法有阶跃响应法和频率响应法。 阶跃响应法是一种时域测试动态特性的方法，频率响应法是一种频域 测试动态特性的方法。
这里在有限的实验条件下，采用虚拟仪器技术测试小流量伺服缸 的动态特性。 系统的伺服缸缸径为 400mm，行程 300mm。 伺服阀的流 量为 10L/min。 在测试时是在被测油缸有杆腔位置闭环控制，无杆腔背 压模拟加载工况条件下，计算机给定一个阶跃信号，实时测量阶跃给 定值和被测油缸活塞位置的反馈值随时间的变化过程，并绘制成阶跃 响应特性曲线。