[优秀毕业设计精品] 简易地震模拟振动系统的设计.doc

毕业论文论文题目简易地震模拟振动系统的设计系别电子信息工程系专业班级学号学生姓名指导教师（签名）完成时间年月I摘要本论文提出一套简易地震模拟体验系统的液压系统设计，其设计原型是电液伺服地震模拟振动台，电液伺服地震模拟振动台试验是地震工程重要的研究手段，近几年来得到了迅速发展，已经应用于多个产业部门。振动台主要由台面及支撑系统、液压激振系统、液压油源系统和控制系统四大模块组成，多以位移控制为基础进行地震波形的模拟。该地震体验系统主要通过一套激振系统，依靠输入的各种地震波形和频率等相关参数，在一维方向上把地震效果进行精确模拟，使体验人员获得类似的振动体验。同时，通过对减震模式的相关设置还可以用来验证各种减振材料或结构的减振效果。本论文在符合设计要求的基础上提出了合理的液压原理设计，并就部分关键部件进行了相关功能和结构的设计。该地震体验装置的突出特点是采用了以2D数字换向阀为控制阀的电液伺服系统，电液伺服系统的优点是系统刚度大，控制精度高，响应速度快，能高速启动、制动和反向等优点，因而可组成体积小，重量轻，加速能力强，快速动作和控制精度高的伺服系统来控制较大的功率和负载。另外，由于伺服阀等的非线性影响及台架与试件的共同作用，本装置在本质上是一个十分复杂的非线性系统。为了能更清楚的显示其内部控制关系，通过一系列线性化的手段，本论文在分析电液伺服地震模拟振动台的设备构成及其物理机理的基础上，给出了地震体验系统相关的数学模型，并以此进行了SIMULINK的仿真和分析，为进一步调整及优化提出了一系列的设想和展望。关键词：地震电液伺服控制2D数字阀IIThedesignisofthesystemofthesimple-easyearthquakevibrationsimulationAbstractTheearthquakeexperiencedsystemdiscussedhereisactuallyanearthquakeshakingtablecontrolledbyelectrohydraulicservosystemShakingtabletestisanimportantearthquakeengineeringresearchtoolAndthistoolhasbeenachievedarapiddevelopmentinrecentyears，anditisusedinvariousindustrialsectorsnowThesystemmainlycomposedoffourmodules：thevibrationtableandsupportsystem，hydraulicvibrationsystem，hydraulicoilsystemandcontrolsystemMostofshakingtables，theirseismicwavesimulationisbasedondisplacementcontrolTheearthquake-experiencedsystemreliesontheimportationofallkindsofseismicwaveandfrequency，andotherrelevantparametersInthedirectionoftheonedimensional，thisseismiceffectcanbeaccuratelysimulatedbyitshydraulicvibrationsystem，SothatstaffmaygetasimilarexperienceofearthquakesInaddition，throughitcanalsobeusedtovalidatethedampingvibrationeffectofmanykindsofmaterialorstructureInordertoachievethoserequiredfunction，somekeycomponentsoftherelevantfunctionalandstructuraldesignareselectedhereTheearthquake-experiencedsystemuses2D-digitalvalveasthecontrolofelectro-hydraulicservosystemwhichithasmanyadvantages，likethehighprecision，fastresponse，actionofhigh-speed，brakeandreverse，etcWhatismore，becauseoftheservovalve，andothercomponentsthatithavenon-linearimpactinessence，andthesystemisaverycomplicatednonlinearsysteminessenceInordertogetitsinternalrelationshipamongcomplicateparameters，thelinearizationofelectro-hydraulicservosystemisneededAsimplemathematicalmodelisestablishedAndtheresultofthesimulationshowstheearthquake-experiencedsystemisfeasibilityKeyword：earthquakeelectro-hydraulicservocontrol2D-digitalvalveIII目录第一章绪论.11.1本课题研究的背景与意义.11.2国内外研究发展现状.31.3本课题研究方法与内容.71.4本章小结.8第二章振动台的组成及工作原理.92.1振动台的工作原理.92.2振动台系统的组成.102.3研究的振动台的功能.17第三章6自由度振动的控制设计分析.183.16自由度振动台系统的构造.183.2自由度的合成方法及分析矩阵.193.3三状态控制器.203.4压力镇定控制器.233.5试验研究.253.6本章小结.2