液压试验机的控制伺服系统

液压试验机的伺服系统
    电液伺服液压试验机主要采用微机控制全数字宽频电液数字阀，驱动精密液压缸，对试验力、位移、变形进行多种模式的自动控制，完成对试样的拉伸、压缩、抗弯试验，符合国家标准GB/T228《金属材料室温拉伸试验方法》的要求及其他标准要求.
一、名词解释及定义
1.1 名词
伺服：是使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标（或给定值）的任意变化的自动控制系统。它的主要任务是按控制命令的要求、对功率进行放大、变换与调控等处理，使驱动装置输出的力矩、速度和位置控制的非常灵活方便。
1.2 定义
（1）伺服系统(servomechanism)是使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标（或给定值）的任意变化的自动控制系统。它的主要任务是按控制命令的要求、对功率进行放大、变换与调控等处理，使驱动装置输出的力矩、速度和位置控制的非常灵活方便。
（2）在自动控制系统中，能够以一定的准确度响应控制信号的系统称为随动系统，亦称伺服系统。 
伺服的主要任务是按控制命令的要求，对功率进行放大、变换与调控等处理，使驱动装置输出的力距、速度和位置控制得非常灵活方便。 
1.3 伺服系统的组成
伺服系统可分为开环、半闭环、闭环控制系统。 
具有反馈的闭环自动控制系统由位置检测部分、偏差放大部分、执行部分及被控对象组成。 
1.4 伺服系统的性能要求
伺服系统必须具备可控性好，稳定性高和速应性强等基本性能。说明一下，可控性好是指讯号消失以后，能立即自行停转;稳定性高是指转速随转距的增加而均匀下降;速应性强是指反应快、灵敏、响态品质好。
二、主要优缺点
1．液压试验机伺服系统的优点
液压伺服系统除具有液压传动所固有的一系列优点外，如下优点：
（1） 承载能力大。电气元件的力一质量比小，电磁铁每平方厘米能产生的zui大力约为175N，而液压缸的zui大工作压力达320×105N/m2。由此可见，同样尺寸的液压元件比电气元件产生的力要大得多。
（2） 响应速度快。由于常温常压下，液压油压缩性很小，相当于一个刚度很大的液压弹簧，因此液压固有频率很高，从而使液压执行元件的响应速度快，能高速起动、制动与反向。与液压系统具有相同压力和负载的气动系统，其响应速度只有液压系统的1/50。一般来说，电气系统的响应速度也不如液压系统。
（3） 控制精度高。因为液压执行元件的液压弹簧刚度很大，而泄漏又很小，故速度刚度和位置刚度都很大。
综上所述，液压伺服控制系统体积小、重量轻、响应速度快、控制精度高。除此而外，还有一些优点，如元件的润滑性好、寿命长；调速范围宽、低速稳定性好；借助油管，动力的传输比较方便；过载保护容易等。
三.控制部分技术参数：
<1> 采用高精度放大器及24位高精度AD转换器，有效内码：±120000；试验力分辨率1/120000。
<2> 采用PID控制，实现载荷的恒速控制，速度范围：0.2-5%FS/S具有载荷保持功能
<3>采用PID控制，实现位移的恒速控制，速度范围：0.6-60mm/min具有位移保持功能
<4>采用PID控制，实现应变的恒速控制，速度范围：0.00025/S-0.0025/S具有应变保持功能
主要规格:WAW－300B
zui大负荷 300kN
测量范围 2%-100%FS（0.6-100%选择）
示值相对误差 优于示值的±1%
试验力分辨率 1/120000
拉伸钳口间zui大距离 550mm
扁试样zui大夹持宽度 70mm
扁试样夹持厚度 0-15mm
圆试样夹持直径 φ6-26mm
油泵电动机速度 1.5kW
横梁上下移动电动机功率 0.5kW