《液壓無磁連續迴轉伺服驅動理論與關鍵技術研究》是依託上海交通大學，由王旭永擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：液壓無磁連續迴轉伺服驅動理論與關鍵技術研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：王旭永
- 依託單位：上海交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
針對磁導航器件自動測試設備提出的高精度、連續迴轉、超低磁干擾要求，以及無磁連續迴轉伺服驅動技術缺乏成熟理論指導的現狀，以磁羅盤性能測試無磁轉台為套用背景，對一種連續迴轉的液壓凸輪轉子伺服馬達開展無磁化設計及其伺服驅動關鍵技術研究。研究無磁材料下伺服馬達的特殊結構設計、參數最佳化、可靠密封、抗磨耐壓等關鍵問題，形成無磁伺服馬達結構參數設計的初步理論；針對無磁環境下的伺服驅動問題，研究無磁伺服系統在細長工作腔、低固有頻率、摩擦和慣性混合負載下的相關理論、動態特性，探索無磁伺服驅動機理，研究實現無磁伺服系統高定位精度、平穩速率的控制策略。結合目前的在研項目，通過上述理論和關鍵技術攻關，旨在充分利用和挖掘液壓伺服驅動的弱磁或無磁優點，初步形成液壓無磁伺服驅動理論和實踐，為液壓無磁伺服技術在無磁轉台等方面的套用打下基礎。
結題摘要
本基金項目以磁羅盤性能測試用三軸無磁轉台為套用背景，對一種液壓連續迴轉馬達伺服系統開展無磁化設計及其伺服驅動關鍵技術研究。 已開展研究的內容主要包括：1、研究無磁液壓伺服驅動系統的實現原理及在三軸無磁轉台上的套用、其磁性的分析與無磁結構的設計，探討並形成液壓無磁伺服驅動的實現方法和有效途徑；2、無磁液壓伺服驅動條件下的長管道閥控馬達系統特性分析；3、無磁液壓連續迴轉馬達的摩擦特性分析及其對無磁液壓伺服系統性能的影響；4、針對無磁條件下、液壓長管道閥控伺服系統，研究實現系統平穩速率和高定位精度的控制策略，並在三軸液壓無磁轉台上進行了以實際性能指標為執行依據的實驗研究。 通過上述理論和關鍵技術攻關，本項目研究獲得了以下若干成果：1、根據無磁環境的特殊要求，突破液壓伺服系統傳統的閥緊鄰馬達的典型設計慣例，採取了伺服閥遠離馬達的特殊方案形式，提出並形成了對工程實際套用具有指導意義的多軸液壓無磁伺服驅動的實現原理和設計方法；2、從實時易操作等角度考慮，對閥控長管道、弱阻尼的液壓無磁伺服系統提出了一種有針對性的PIDD簡約控制策略，為實現系統速率和定位精度的性能指標提供了一種有效的控制調節手段；3、對某型號磁羅盤性能測試用三軸液壓無磁轉台進行了液壓無磁連續迴轉馬達的設計開發和液壓無磁伺服系統的控制調試。最終的測試結果表明，液壓無磁三軸轉台安裝區域的磁場畸變不大於指標要求的7nT，內框、中框、外框不同轉速下的角速率測量值與標稱值偏差不大於0.007（優於用戶指標要求0.01），定位精度誤差不大於2.5’（優於用戶指標要求6’）。 本項目研究的意義在於：學科專業層面上，相較於伺服驅動電機的大電流、強磁場干擾特點，傳統的電機驅動技術難以涉足無磁或弱磁場合的套用領域，而本項目充分利用和挖掘了液壓伺服驅動的弱磁或無磁特點，通過理論研究和工程實踐，初步形成了液壓無磁伺服驅動的實現方法和相關理論，為液壓伺服驅動技術在無磁或弱磁工程領域的獨特套用打下了相應基礎，進而也為豐富液壓伺服驅動技術的內涵、拓展其套用領域作出了有益的探索。而工程套用層面上，通過對無磁液壓連續迴轉伺服系統關鍵技術的研究，其系統性能滿足了某型號三軸無磁轉台的相關指標要求，結束了以往無磁迴轉裝置、尤其是多軸無磁迴轉裝置的手動驅動方式，開啟了在多軸無磁迴轉裝置上實現液壓自動控制的先例。
