TW-QY53电液伺服比例控制专业测试实验台

该实验台能完成液压传动课程的设计性、创造性、综合性实验，了解电液伺服位置控制系统的组成、工作原理和校正方法，了解电液比例阀/伺服阀的控制特性，掌握控制系统动态分析原理和时域参数的测试方法，深入理解数字PID控制器结构参数对系统动态性能的影响，是液压学科中的学者、专家、工程技术人员的得力助手。

二、实验内容

1、计算机控制电磁比例系统的设计性实验

1.1比例阀的性能测试

1.1.1比例溢流阀的压力特性

a.比例溢流阀压力特性测试装置

b.比例溢流阀的输入输出特性的物理意义和测试方法

c.比例溢流阀调压特性及测试方法

1.1.2比例溢流阀的动态特性实验

a.比例溢流阀的动态特性测试装置

b.比例溢流阀压力阶跃响应特性曲线的测试方法

c.比例溢流阀动态特性各参数物理意义和计算方法

1.1.3电磁比例方向阀的流量特性实验

a.电磁比例方向阀流量特性测试装置

b.电磁比例方向阀控制器的输入输出特性的物理意义和测试方法

c.电磁比例方向阀的流量特性及测试方法

1.1.4电磁比例方向阀的动态性能实验

a.电磁比例方向阀的动态特性测试装置

b.电磁比例方向阀的流量阶跃响应特性曲线的测试方法

c.电磁比例方向阀的动态特性和参数物理意义和测试方法

1.1.5比例调速阀的流量特性

a.比例调速阀流量特性测试装置

b.比例调速阀的输入输出特性的物理意义和测试方法

c.比例调速阀流量特性及测试方法

1.1.6比例调速阀的动态特性实验

a.比例调速阀的动态特性测试装置

b.比例调速阀流量阶跃响应特性曲线的测试方法

c.比例调速阀动态特性各参数物理意义和计算方法

2.2比例系统的设计性测试实验

2.2.1电磁比例力控制系统性能实验（阀控缸）

a.电磁比例力控制系统的组成、工作原理和校正方法

b.计算机在电磁比例力控制系统的作用

c.系统动态分析原理

d.常用PID控制器类型和算法

e.数字PID控制器结构参数对系统动态性能的影响

2.2.2电磁比例位置控制系统的性能实验（阀控缸）

a.电磁比例位置控制系统的组成、工作原理和校正方法

b.计算机在电磁比例位置控制系统的作用

c.系统动态分析原理

d.数字PID控制器结构参数对系统动态性能的影响

e.常用PID控制器类型和算法

2.2.3电磁比例转速控制系统的性能实验（阀控马达）

a.电磁比例转速控制系统的组成、工作原理和校正方法

b.计算机在电磁比例转速控制系统的作用

c.系统动态分析原理

d.数字PID控制器结构参数对系统动态性能的影响

e.常用PID控制器类型和算法

3、伺服阀的性能测试

3.1伺服换向阀的静态特性实验

a.伺服换向阀流量特性测试装置

b.伺服换向阀控制器的输入输出特性的物理意义和测试方法

c.伺服换向阀的流量特性及测试方法

3.2伺服换向阀的动态性能实验

a.伺服换向阀的动态特性装置

b.伺服换向阀的流量阶跃响应特性曲线的测试方法

c.伺服换向阀的动态特性和参数物理意义和测试方法

3.3伺服换向阀的力控制系统性能实验（闭环控制）

a.伺服换向阀的力控制系统的组成、工作原理和校正方法

b.计算机在伺服换向阀的力控制系统的作用

c.系统动态分析原理和时域参数的测试方法

d.数字PID控制器结构参数对系统动态性能的影响

e.闭环力控制系统

3.4伺服换向阀的位置控制系统的性能实验（闭环控制）

a.伺服换向阀的位置控制系统的组成、工作原理和校正方法

b.计算机在伺服换向阀的位置控制系统的作用

c.系统动态分析原理和时域参数的测试方法

d.数字PID控制器结构参数对系统动态性能的影响

e.闭环位置控制系统

4、 电液伺服现代智能控制软件

4.1电液伺服位置单神经元控制实验

a.电液伺服位置控制系统的组成、工作原理和校正方法

b. 单神经元控制器原理和算法

c. 单神经元控制器结构参数对系统动态性能的影响

4.2电液伺服位置模糊控制实验

a.电液伺服位置控制系统的组成、工作原理和校正方法

b.模糊控制器结构原理和算法

c.模糊控制器设计参数对系统动态性能的影响

4.3电液伺服位置状态反馈控制实验

a. 电液伺服位置控制系统的组成、工作原理和校正方法

b. 状态反馈控制器原理和算法

c. 状态反馈控制器参数对系统动态性能的影响

4.4电液伺服位置自调节PID控制实验指导

a. 电液伺服位置控制系统的组成、工作原理和校正方法

b. 智能PID控制器原理和算法

c. 智能PID控制器结构参数对系统动态性能的影响

三、性能及特点

1、液压泵站为外置结构，由油箱、柱塞泵、电机安全阀组、压力表、冷却系统,过滤系统、管道、控制球阀以及蓄能器组成。

2、机架采用冷轧钢板按工业标准产品精制加工，表面喷塑处理，液压台为“L”型平台式结构，水平台面为钢板及铝型材结构，立式面为显示部分（精密压力表，数显二次仪表等）；水平台面上装有伺服/比例系统测试装置（用于做伺服/比例方向阀的位置、力控制实验），此伺服/比例系统测试装置由高强度槽钢精制而成，能够防止台面变形以及实验时保证最佳稳定性。

3、系统采用蓄能器吸震。能够较好的稳定系统压力。

4、电气控制系统为独立的柜式控制单元，分为电气控制部分和电气操作部分，电气操作面板上装有对插线接口、比例放大器及位二次仪表，电器柜布置安全合理，便于维修。

5、液压元件均配有油路过渡模块，通过金属硬管或软管与执行系统连接，保证在额定工作压力下不漏油。

6、系统冷却，采用专业的水冷方式，使系统测试温度达到国家标准以内，有效排除油温过高影响实验精度的问题。

7、电源部分带三相漏电保护、输出电压380V/220V，带有电流型漏电保护，对地漏电电流超过30mA即切断电源；带相序保护，当断相或相序改变后，实验台会自动报警，切断电源防止电机反转。电气控制部分安全性强，采用24V直流安全电压，可防止误操作损坏设备

8、实验用液压元件采用德国力士乐系列产品，具有高可靠性，严格按学校要求配置元器件。

9、实验台配置了完备的各类型传感器，包括压力传感器、光栅位移传感器、温度传感器、流量传感器、测速传感器，以满足各项实验参数测试的需要。其它元件均采用国内知名厂家的产品。

10、实践性强，学生可自己设计实验，学习掌握液压系统原理与功能；分析诊断原理性故障。

11、伺服/比例系统位置、力控制实验采用缸、模块、阀集成式结构，以槽钢为基座，工作油缸或挡块（滑轮、砝码）安装其上，伺服阀，比例换向阀同时安装在阀块上，伺服阀，比例换向阀通过截止阀可快速切换相应的实验，省却拆换伺服阀，比例换向阀的麻烦，并可保持阀体内部及台面的卫生。实验者可根据不同负载形式模拟实际工况进行实验。

四、控制测试系统

1、实验台的计算机控制测试系统由计算机、数据采集卡、接口板、传感器和电磁阀等组成。采用计算机加采集卡及相应传感器、变换电路组成信号发生和采集的硬件系统，结合编制的专用软件组成基于虚拟仪器的伺服/比例阀测试CAT系统。

2、系统软件的界面是用美国NI公司的LabVIEW开发的，软件界面直观性强，操作方便，功能齐全，交互性好，除具有实测功能以外，还具有虚拟教学的功能，教师可以利用界面提供的数据窗口输入不同的数据，得出不同的分析曲线，从而做到多种配置的理论分析。

3、控制测试系统实现实验室参数（压力、流量、转速、位移等）的自动数据检测，自动处理、存储、自动生成实验报告和打印输出等功能。

系统最高工作压力：20 Mpa

电动机：额定功率：7.5KW                    额定转速：1440r/min（1台）

变量柱塞泵：   额定压力：31.5Mpa             额定排量：16ml/rev

轴向柱塞液压马达： 额定压力：31.5Mpa         额定排量： 16ml/rev