（机械电子工程专业论文）组态与plc技术在变转速液压系统中的应用.pdf

i i i i iiii i i i i ii ii ii ii ll i ij 2 13 3 9 0 0 ad i s s e r t a t i o ni nm e c h a t r o n i ce n g i n e e r i n g a p p l i c a t i o n o nt h eh y d r a u l i cm e a s u r e m e n t a n dc o n t r o ls y s t e mw i t hv a r i a b l es p e e db a s e o nc o n f i g u r a t i o na n d p l c t e c h n o l o g y c a n d i d a t e ：x uj u n s u p e r v i s o r ：p e n gt i a n h a op r o f e s s o r m e c h a n i c a le n g i n e e r i n gs c h o o l a n h u i u n i v e r s i t yo fs c i e n c ea n dt e c h n o l o g y n o 16 8 ， s h u n g e n gr o a d ，h u a i n a n ，2 3 2 0 0 1 ，p r c h i n a 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及 取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方以外， 论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得立 邀堡王太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工 作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示 谢意。 学位论文作者签名：犯日期：醴年么月尘日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解塞邀堡王太堂有保留、使用学位论文 的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于 塞筮堡王太堂。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的 复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权安徽理工大学 可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采 用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。( 保密的学位 论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名：许罕 签字日期：加7 许多月罗日 锄张劫袤爷鳓期删月如 摘要 摘要 变转速液压技术作为一种新型的传动方式，它能够减少因节流调速而损失的 能量，提高系统的效率，随着变频技术的发展，可以实现对电机无极调速，系统 的调速精度更高，在液压系统中应用越来越广泛。但是变转速调速系统也存在着 一些问题，为了使该技术能够更广泛的应用，本文提出将p l c 技术，液压控制， 检测技术和组态技术有机结合起来，实现了变转速液压系统各个参数实时监控和 动态显示。 本文介绍了变转速液压技术国内外研究现状，在变转速液压系统传动原理的 基础上，根据系统要求，设计以p l c 为下位机的核心控制部件，p c 机作为上位 机的监控系统。进行了变转速液压试验台的硬件设计和控制系统的软件设计，对 p l c 和模拟模块进行了选型，对p l c 和p c 机的通讯进行了设置，p l c 和变转 速液压试验台传感器的连接及数据传输方式进行了设计，p l c 对变转速液压系统 的开关量和模拟量进行控制，及控制系统在g xd e v e l o p e r 7 0 软件下的p l c 梯形 图的编写。本文就变转速液压系统的组态画面进行了设计，各种变量的设置，包 括变量的类型、大小、报警等参数设置，组态画面的各个控件的绘制，组态数据 库的建立，组态软件程序的编写等，实现了变转速液压实验台的开环控制。在变 转速液压试验台上进行实验，根据实验数据的分析，表明该监控系统对变转速液 压试验台监控效果良好，达到了监控系统的设计。 基于p l c 和组态技术的变转速液压系统具有运行稳定、自动化程度高、控制 方便，组态画面能够实时动态显示液压系统运行状态等特点，该监控系统具有较 高的精度和实用性，为变转速液压监控系统的进一步研究提供了良好的平台。同 时根据需要，可以方便的在本监控系统的基础上进行功能扩展以适应更广泛的系 统需求。 图 5 0 】表 1 7 】参【5 7 】 关键词：变转速液压技术；p l c ；世纪星；通讯；人机界面 分类号：t h l 3 7 安徽理工大学硕士学位论文 a b s 仃a c t h y d r a u l i ct e c h n o l o g y 谢mv a r i a b l es p e e da san e wt y p eo ft r a n s m i s s i o nm o d e ，i t c a l lr e d u c et h ee n e r g yl o s sd u et ot h r o t t l i n gg o v e r n o r , t oi m p r o v et h ee f f i c i e n c yo ft h e s y s t e m ，t h em o t o rs t e p l e s ss p e e dc o n t r o l ，t h es y s t e mc a t lb ea c h i e v e dw i t ht h e d e v e l o p m e n to fi n v e r t e rt e c h n o l o g y , s p e e da c c u r a c y h i g h e r , m o r ea n dm o r ew i d e l yu s e d i nh y d r a u l i cs y s t e m s g o v e r n o rs y s t e m 、析t hv a r i a b l es p e e dt h e r ea r es o m ep r o b l e m st o m a k et h et e c h n o l o g yt oaw i d e rr a n g eo fa p p l i c a t i o n s ，t h i sp a p e rp r e s e n t st h ep l c t e c h n o l o g y , h y d r a u l i cc o n t r o l ，d e t e c t i o nt e c h n o l o g ya n dc o n f i g u r a t i o no fo r g a n i c c o m b i n et oa c h i e v eah y d r a u l i cm e a s u r e m e n ta n dc o n t r o ls y s t e m 、) l ，i 吐1v a r i a b l es p e e d p a r a m e t e r si nr e a lt i m em o n i t o r i n ga n dd y n a m i cd i s p l a y t h i sa r t i c l ed e s c r i b e sah y d r a u l i ct e c h n o l o g y 谢mv a r i a b l es p e e dr e s e a r c hs t a t u s ， o nt h eb a s i so ft h ev a r i a b l es p e e dh y d r a u l i ct r a n s m i s s i o np r i n c i p l e ，a c c o r d i n gt os y s t e m r e q u i r e m e n t s ，d e s i g nt h ep l ca st h ec o r eo f t h el o w e rm a c h i n ec o n t r o lu n i t ，p cm a c h - i n ea st h eh o s tc o m p u t e rm o n i t o r i n gs y s t e m h y d r a u l i ct e s tr i g 、析mv a r i a b l es p e e d h a r d w a r ed e s i g na n ds o f t w a r ed e s i g no fc o n t r o ls y s t e m s ，p l ca n d a n a l o gm o d u l es e l e c t i o n ，p l ca n dp cc o m m u n i c a t i o ns e t t i n g s ，p l ca n dh y d r a u l i ct e s tb e ds e n s o r 诹m v a r i a b l es p e e d c o n n e c t i v i t ya n dd a t at r a n s m i s s i o nd e s i g n ，p l ch y d r a u l i cs y s t e m 谢m v a i l a b l es p e e ds w i t c ha n da n a l o gc o n t r o l ，a n dc o n t r o lo ft h ep l cl a d d e rs y s t e mi nt h e g x d e v e l o p e r 7 0s o f t w a r et ow r i t e i nt h i sp a p e r , h y d r a u l i cs y s t e m 、析mv a r i a b l es p e e d c o n f i g - u r a t i o ns c r e e nd e s i g n ，t h ed e s i g no ft h ev a r i o u sv a r i a b l e s ，i n c l u d i n gt h ev a r i a b - l et y p e ，s i z e ，a l a r md e s i g n ，c o n f i g u r a t i o ns c r e e nr e n d e r i n go fv a r i o u sc o n t r o l s ，t h e e s t a b l i s h m e n to ft h ec o n f i g u r a t i o nd a t a b a s e ，c o n f i g u r a t i o n ，s o f t w a r ep r o g r a m p r e p a r a - t i o no fo p e n l o o pc o n t r o lo f h y d r a u l i cb e n c h 、加mv a r i a b l es p e e d h y d r a u l i ct e s tr i g w i t hv a r i a b l es p e e de x p e r i m e n t s ，a c c o r d i n gt ot h ea n a l y s i so f e x p e r i m e n t a ld a t a , i n d i c a t i n gt h a tt h em o n i t - o r i n gs y s t e mt om o n i t o rt h ee f f e c to fh y d r a u l i c 、析mv a r i a b l e s p e e dt e s tr i gi sg o o d ，r e l i a b l ep e r f o r m a n c e h y d r a u l i cs y s t e m 、i t hv a r i a b l es p e e db a s e do np l ct e c h n o l o g y , s t a b l eo p e r a t i o n ， 1 1 i g hd e g r e eo fa u t o m a t i o n ，c o n t r o l ，c o n f i g u r a t i o ns c r e e ni nr e a l - t i m ed y n a m i cd i s p l a y t h e c h a r a c t e r i s t i c so ft h eh y d r a u l i cs y s t e mr u n n i n gs t a t u s ，t h em o n i t o r i n gs y s t e mh a s 1 1 i g ha c c u r a c ya n dp r a c t i c a l i t yf o rt h ec h a n g e s p e e do ft h eh y d r a u l i cc o n t r o ls y s t e m f u r t h e rp r o v i d e sag o o dp l a t f o r m b a s e do nn e e d s ，y o uc a ne a s i l yo nt h eb a s i so ft h i s i i 摘要 m o n i t o r i n gs y s t e me x t e n s i o n st oa c c o m m o d a t eaw i d e rr a n g eo fs y s t e mr e q u i r e m e n t s f i g u r e 5 0 】t a b l e 1 7 r e f e r e n c e 5 7 】 k e y w o r d s ：v a r i a b l es p e e dh y d r a u l i ct e c h n o l o g y ，p l c ，c e n t u r y s t a r ， c o m m u n i c a t i o n ，m a n m a c h i n ei n t e r f a c e c h i n e s eb o o k s c a t a l o g ：t h l 3 7 安徽理工大学硕士学位论文 目录 摘要i a b s t r a c t i i 引言1 1 绪论一2 1 1 变转速液压技术研究现状一2 1 1 1 变转速液压技术课题研究背景2 1 1 2 变转速液压技术国内外发展概况3 1 2p l c 和组态技术发展及应用概况一6 1 2 1p l g 和组态技术的形成与发展6 1 2 2p l c 和组态技术在液压系统中的应用7 1 3 课题主要内容与研究意义8 1 3 1 课题来源与主要内容8 1 3 2 课题研究意义8 1 4 本章小结9 2 变转速液压系统组成10 2 1 变转速液压试验系统工作原理l0 2 2 变转速泵控马达试验系统组成11 2 2 1 变频器及电机部分11 2 2 2 变转速液压试验系统的元件1 2 2 2 3 传感器介绍17 2 2 4 旋转编码器介绍一18 2 3 本章小结1 9 3 试验台p l c 控制系统设计2 1 3 1 下位机的控制要求2 1 3 2p l c 及模块的选型2 1 3 2 1 下位机p i g 的选型2 l 3 2 2a d 模块的选型一2 3 3 2 3d a 模块的选型2 5 目录 3 3p l c 监控系统设计2 8 3 3 1 系统主电气设计一2 8 3 3 2p l c 控制电路设计3 0 3 4p l c 通信系统配置3 3 3 5p l c 编程软件与程序编写3 5 3 5 1 编程软件概述3 5 3 5 2 变转速液压系统控制程序设计3 6 3 5 3 模拟量输入数字滤波一3 7 3 5 4 变转速液压系统的控制流程一3 9 3 6p l c 编程软件与程序编写4 0 4 监控系统的组态软件设计一4 2 4 1 监控系统的设计4 2 4 1 1 监控系统的设计原则一4 2 4 1 2 监控系统的设计要求4 3 4 2 工业组态软件世纪星概述4 3 4 3 变转速液压监控系统组态设计4 5 4 3 1 变转速液压系统组态界面设计一4 5 4 3 2 世纪星与p l c 通信设置4 7 4 3 3 变量数据库和变量4 8 4 3 4 动画连接5 0 4 3 5 组态报表与打印功能5 1 4 3 6 系统的安全性与数据库5 3 4 4 本章小结5 5 5 变转速液压监控系统的实验分析5 6 5 1 变转速液压监控系统标定5 6 5 2 监控系统在变转速液压实验台上的应用5 9 5 3 本章小结6 1 6 总结与展望6 2 6 1 全文总结6 2 安徽理工大学硕士学位论文 6 2 展望6 2 参考文献6 4 附录a变转速液压监控系统一监控系统界面6 8 附录b变转速液压监控系统一p l c 梯形图6 9 致 射7 l 作者简介及读研期间主要科研成果7 2 目录 c o n t e n t s a b s t r a c t ，i i n t r o d u c t i o n 1 1p r e f a c e ，：1 1 1r e s e a r c ho fh y d r a u l i ct e c h n o l o g yw i t hv a r i a b l es p e e d 一2 1 1 1r e s e a r c hb a c k g r o u n do fh y d r a u l i ct e c h n o l o g yw i t hv a r i a b l es p e e d t e c h n i c a ls u b j e c t ：2 1 1 1 2d e v e l o ps u m m a r i z eo fh y d r a u l i ct e c h n o l o g yw i mv a r i a b l es p e e d t e c h n i c a lo na b r o a da nd o m e s t i c 3 1 2d e v e l o p m e n ta n da p p l i c a t i o no fp l ca n dc o n f i g u r a t i o nt e c h n o l o g y 6 1 2 1f o r m a t i o na n dd e v e l o p m e n to f p l ca n dc o n f i g u r a t i o nt e c h n o l o g y 6 1 2 2 a p p l i c a t i o no fp l ca n dc o n f i g u r a t i o nt e c h n o l o g yi nh y d r a u l i c s y s t e m 7 1 3m a i nc o n t e n ta n ds i g n i f i c a n c eo f t h i sp a p e r 8 1 3 1s o u r c eo f t h es u b j e c ta n dm a i nr e s e a r c hc o n t e n t 8 1 3 21 1 1 es t u d ys i g n i f i c a n c eo f t h i sp a p e r 8 1 4b r i e f s u m m a r i z a t i o n 9 2h y d r a u l i cs y s t e mw i t hv a r i a b l es p e e d 1 0 2 1n e p r i n c i p l eo fh y d r a u l i cs y s t e mw i t hv a r i a b l es p e e d lo 2 2t h ec o m p o n e n to f v a r i a b l es p e e dp u m p c o n t r o l - m o t o rt e s ts y s t e m 1 1 2 2 1c o n v e r t e r a n de l e c t r i c m o t o r l l 2 2 2h y d r a u l i cs y s t e mw i t hv a r i a b l es p e e dc o m p o n e n t s 1 2 2 2 3i n t r o d u c t i o no f s e n s o r 1 7 2 2 4i n t r o d u c t i o no f r o t a r ye n c o d e r 1 8 2 3b r i e f s u m m a r i z a t i o n 1 9 3d e s i g no f p l cc o n t r o ls y s t e mi n t e s tb e n c h 2 1 3 it h el o w e rc o m p u t e ro f c o n t r o lr e q u i r e m e n t s 2 l 3 2s e l e c t i o no f p l ca n dm o d u l e 一2 l 3 2 1 n l es e l e c t i o no f t h el o w e rc o m p u t e rp l c 2 1 3 2 2s e l e c t i o no f t h e 加m o d u l e 2 3 3 。2 3s e l e c t i o no f t h ed am o d u l e 2 5 一v i i 安徽理工大学硕士学位论文 3 3d e s i g n o f p l ci n m o n i t o r e d c o n t r o ls y s t e m 2 8 3 3 1d e s i g no f t h em a i ne l e c t r i c a ls y s t e m 2 8 3 3 2d e s i g no f t h ep l cc o n t r o lc i r c u i t 3 0 3 4c o n t i g u r a t i o n o f t h ep l cc o m m u n i c a t i o ns y s t e m 3 3 3 5p l cp r o g r a m m i n gs o f t w a r ea n dp r o g r a m m i n g 3 5 3 5 1o v e r v i e wo f t h ep r o g r a m m i n gs o t t w a r e 3 5 3 5 2d e s i g no f t h eh y d r a u l i cm e a s u r e m e n ta n dc o n t r o ls y s t e mw i t h v a r i a b l es p e e dc o n t r o lp r o g r a m 3 6 3 5 3d i g i t a lf i l t e r i n go f t h ea n a l o gi n p u t 3 7 3 5 4c o n t r o lf l o wg r a p ho f t h eh y d r a u l i cm e a s u r e m e ma n dc o n t r o ls y s t e m w i t hv a r i a b l es p e e d 3 9 3 6b r i e f s u m m a r i z a t i o n 一4 0 4c o n f i g u r a t i o ns o f t w a r ed e s i g no fv a r i a b l es p e e dh y d r a u l i cm o n i t o r e dc o n t r o l s y s t e m 4 2 4 1d e s i g no f m o n i t o r e dc o n t r o ls y s t e m 4 2 4 1 1d e s i g np r i n c i p l e so fm o n i t o r e dc o n t r o ls y s t e m 4 2 4 1 2d e s i g nr e q u i r e m e n t so fm o n i t o r e dc o n t r o ls y s t e m 4 3 4 2a no v e r v i e wo f t h ei n d u s t r i a lc o n f i g u r a t i o ns o f t w a r ec e n t u r y s t a r 4 3 4 3d e s i g nc o n f i g u r a t i o ns o f t w a r eo fh y d r a u l i cw i t hv a r i a b l es p e e dm o n i t o r e d c o n t r o ls y s t e m 4 5 4 3 1d e s i g nc o n f i g u r a t i o ni n t e r f a c eh y d r a u l i cw i t hv a r i a b l es p e e d m o n i t o r e dc o n t r o ls y s t e m 4 5 4 3 2v a r i a b l ed a t a b a s ea n dv a r i a b l e 4 7 4 3 3a n i m a t i o nc o n n e c t i o n 。4 8 4 3 4c o n f i g u r a t i o ns t a t e m e n t sa n dp r i n t i n gc a p a b i l i t i e s 5 0 4 3 5s e c u r i t yo f t h es y s t e ma n dd a t a b a s e 5 1 4 3 6t h es e c u r i t yo f t h es y s t e ma n dd a t a b a s e 5 1 4 4b r i e f s u m m a r i z a t i o n 5 5 5h y d r a u l i cc o n t r o ls y s t e mw i t hv a r i a b l es p e e de x p e r i m e n t a la n a l y s i s 5 6 5 1h y d r a u l i cc o n t r o ls y n e mw i t hv a r i a b l es p e e dc a l i b r a t i o n 一5 6 5 2m o n i t o r i n gs y s t e mi nh y d r a u l i cw i t hv a r i a b l es p e e de x p e r i m e n t a lt a b l e a p p l i c a t i o n 一5 9 目录 5 3e i n e f s u m m a r i z a t i o n 6 1 6s u m m a r ya n d p r o s p e c t 6 ：j 1 6 1f u l l t e x ts u m m a r y 6 2 6 2 p r o s p e c t 6 ：2 1 r e f e r e n c e 6 2 4 a p p e n d i xa 6 l ； a p p e n d i xb 6 9 p o s t s c r i p to rc o m p l i m e n t 7 1 r e s u m eo ft u t o ra n da u t h o ra n ds t u d i e st h em a s t e r sd e g r e ep e r i o dp u b l i c a t i o nt h e p a p e ra n dr e s e a r c ha w a r d 7 2 一一 引言 引言 伴随着我国现代工业科技水平的快速发展，对能源消耗越来越大，资源越来 越紧张，节能已经提高到国家战略高度，传统的液压传动在调速过程中，由于泵 的转速是一定的，泵输出的流量大于执行元件所需流量时，多余的液压油就通过 溢流阀流回油箱，因此系统存在一定的节流损失和溢流损失。变转速液压传动在 调速过程中，改变泵的输出流量来调速的，所以系统的节流损失和溢流损失大为 降低，系统的能量损失就大大降低。但是由于变转速系统存在动态响应慢、低速 特性差、调速精度不高等问题，限制了变转速液压系统更广泛的应用。为了更好 的将变转速液压技术应用于现代工业系统中，对变转速液压技术的研究还有待进 一步的加深。 将p l c 和组态技术运用到变转速液压技术中，研究一套适合于变转速液压技术 的监控系统有广泛的使用前途。本文以p l c 作为控制器，世纪星组态软件作为控制 软件，针对变转速液压试验台，根据变转速液压试验台的特点和监控系统要实现 的目标，对监控系统的硬件和软件进行详细的分析研究，设计出一套适合变转速 液压试验台的监控系统，在变转速液压试验台进行实验验证其监控系统的可靠性、 控制精度和实用性。本文设计的监控系统对变转速液压技术进一步研究和开发提 供了一定的借鉴意义。 安徽理工大学硕士学位论文 1 1 变转速液压技术研究现状 1 1 1 变转速液压技术课题研究背景 1 绪论 伴随着现代工业控制技术的快速发展，人们对各种传动技术以及与其相对应 的控制技术要求也越来越高，不仅要求能够实现系统的控制要求和功能，在节能 性、使用方便性、系统的稳定性、安全性以及自动化控制的要求日益提高。液压 传动以液体的压力能进行能量的传递、转换与控制，由于它传动平稳、传动比大、 调速方便等优点而广泛应用于众多领域n 3 。目前在液压传动系统中，泵绝大多部分 都是由异步电机拖动，在供电工频条件下异步电机按一定转速转动，要改变执行 元件所需的流量，只能靠改变变量泵的排量来实现，即常用的容积调速方式。这 种方式尽管避免了溢流损耗，但由于常采用阀控伺服机构来实现排量的变化，故 存在着液压系统对油液抗污染要求高，小流量时电机与泵仍需高速运转，机件易 磨损和效率低，对液压元件特别是伺服变量泵的制造精度要求高、制造成本高等 问题同时系统相对故障率也较高乜1 。电机变频调速技术是通过改变变频器输出电压 的频率来改变电机输出的转速，由于电机拖动泵旋转，所以泵输出的流量发生变 化，从而实现对执行机构的调速，因为变频调速电机一直处在较高的效率状态， 所以变频调速节能效果较好。将电机变频调速技术应用到传统液压系统，能够克 服传统液压系统的一些缺点，如可以简化液压系统的回路，提高液压系统的效率， 使液压系统运行更平稳，降低噪声等优点。其中最重要的是提高液压系统的效率， 提高整个系统的效率口1 。具体说来，变频液压技术兴起背景主要基于以下几方面的 原因。 1 ) 由于我国正处于工业化和城镇化快速发展阶段，能源消耗较高，消费规模 不断扩大，特别是高投入、高消耗的粗放型经济增长方式，加剧了能源供求矛盾。 能源问题已经成为制约经济和社会发展的重要因素。因此在液压传动系统中，如 何提高系统的效率已经成为科研人员一个重要的课题h 1 。 2 1 传统的节流调速液压系统在改变系统转速时，由于通过节流来改变流过泵 的流量来调速，存在较大的能量损失，效率较低，传统的节流调速回路在执行器 调速过程中，液压系统存在较大的溢流和节流损失，所以系统的节能效率较低， 特别是在一些起停频繁的控制系统中，它的效率更低，所以节流调速技术一般适 用于轻载、低速、负载变化不大和对速度稳定性要求不高的小功率场合悔。 1 绪论 3 ) 容积调速液压系统存在某些固有的缺点，液压容积调速回路在大功率、重 载、高速的液压系统中应用十分广泛，液压容积调速回路是通过改变液压泵的排 出的流量来调节系统的流量输出，从而达到控制执行元件的运行速度。而要实现 自动控制流量的变化，往往采用伺服变量机构，为此导致液压控制系统对油液过 滤精度的要求提高而且变量泵机构复杂价格昂贵，由于系统的电机转速一定，在 系统需要输出小流量时泵跟随电机仍然作高速旋转，磨擦副的磨损就会大大加剧， 噪声加大，轻载和小流量时效率很低哺1 。 4 1 传统节能型液压回路的不足，一种主要从液压系统本身的角度来思考，通 过减少液压系统本身的能量损失，从而达到系统的节能，主要是减少液压系统回 路的能量损失和液压元件的能量损耗，前人经过大量实验证明，想再提高液压元 件的功率效率对系统的效率提高影响不大。另一种是根据系统的特点，设计合理 的液压系统回路，尽量减小液压回路的压力损失和流量损失来减少液压系统的能 量损失，这种方法虽然提高效率，但这种液压系统结构比较复杂；对液压元件本 身要求也高；由于系统的元件多、环节多，对油液介质要求也高；这种液压系统 没有把电动机的效率特性包括进去口吲。 1 1 2 变转速液压技术国内外发展概况 1 国外 对于变转速液压技术的研究，国内外的研究者付出了很大心血。最早由文献旧1 提出了用变频器控制电机拖动的液压系统，实现液压系统恒压控制方案，文献n 0 。 对这种带蓄能器用变频器控制电机拖动的恒压液压系统的动静态特性进行了深入 研究，根据研究的要求做了一些性能测试实验，并对实验结果进行了分析。文献口羽 又对通过实验分别对用变频器控制电机拖动定量泵、普通电机拖动变量泵和用变 频电机拖动变量泵等几种情况的液压系统进行了能量损耗及动态响应特性作了研 究( 电机功率5 5 k w ，变频器功率8 3k v a ) 。实验表明，用变频器控制电机拖动定 量泵液压系统和普通电机驱动变量泵液压系统在节能方面差别不大，用变频器控 制电机拖动变量泵系统的节能效果最好。普通电机拖动变量泵液压系统和用变频 器控制电机拖动变量泵液压系统的流量响应快于用变频器控制电机拖动定量泵液 压系统的流量响应。 将变频技术最早应用到液压领域的对象是液压电梯，在国际上日本三菱公司 最先开始对这一新型节能传动方式的进行了研究，并于1 9 8 6 年成功研发了应用变 频电动机驱动定量泵作动力源的液压电梯，和传统的电梯相比节能效果较好和速 安徽理工大学硕士学位论文 度控制精度较高，并于1 9 8 6 年向美国申请了专利口引。随后德国l e i s t r i t za g n 铂和 瑞：t ：b e r i n g e r 口5 1 也推出了变频电机驱动的液压电梯。日本、德国对变频电动机驱 动液压泵几种形式液压系统的动静态特性及能量利用率进行了深入的研究。德国 对变频电机驱动液压泵这一新型动力源在塑料注射机中的应用作了深入地研究， 结果表明应用变频电机驱动液压泵动力源可进一步降低能耗2 5 以上。文献剐对泵 控马达系统和变频器控制电机拖动泵控马达系统进行了基于模型的极点配置自调 整自适应控制仿真和实验研究。他们将模型以二阶模型近似，仿真和控制实验表 明，极点配置自调整自适应控制对惯性不大和较小功率时的泵控马达和变频驱动 泵控马达均有较好的控制效果，有着较强的自适应性和鲁棒性。文献n 刀对变频电 机驱动定量泵液压系统进行了