【摘 要】
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本文研究对象是在工程实际中首次应用于采煤机摇臂上的1480D数字液压缸。本文结合数字液压缸的优点,用数字液压缸代替原电液比例调高系统和普通换向阀调高系统,并在此基础上深入研究采煤机自动调高系统间隙对系统控制特性的影响,为采煤机自动调高系统的性能优化提供理论依据。（1）首先对采煤机摇臂用数字液压控制系统组成原理进行介绍,对反馈机构的阀芯滑动副、阀芯螺纹副、齿轮传动副、活塞螺纹副及其间隙在反馈过程的相
【基金项目】
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沈阳中之杰流体控制系统有限公司委托的横向课题“西安煤机院数字液压缸研发试制技术开发”；
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本文研究对象是在工程实际中首次应用于采煤机摇臂上的1480D数字液压缸。本文结合数字液压缸的优点,用数字液压缸代替原电液比例调高系统和普通换向阀调高系统,并在此基础上深入研究采煤机自动调高系统间隙对系统控制特性的影响,为采煤机自动调高系统的性能优化提供理论依据。（1）首先对采煤机摇臂用数字液压控制系统组成原理进行介绍,对反馈机构的阀芯滑动副、阀芯螺纹副、齿轮传动副、活塞螺纹副及其间隙在反馈过程的相互作用机理进行分析,采用死区间隙模型,建立反馈机构非线性动力学模型,再分别建立伺服电机控制模型及非对称阀控非对称缸液压动力机构模型,得到含反馈机构间隙非线性特性的数字液压缸模型,并画出含反馈机构间隙非线性特性的系统方块图。（2）基于描述函数法,通过比较反馈机构的四个传动副间隙的负倒频曲线与线性部分奈奎斯特曲线的位置关系,研究反馈机构间隙对数字液压缸稳定性的影响。采用静态分析的方法,对含反馈机构间隙非线性特性的数字液压缸模型进行简化,并把间隙等效为干扰量,推导各间隙引起的静态误差表达式,研究反馈机构间隙引起的静态误差的影响因素及规律。（3）依据试验参数搭建数字液压缸的AMESim仿真模型,通过仿真验证反馈机构间隙对系统稳定性影响的分析结果和所推导各间隙引起的静态误差表达式的正确性,并确定不同反馈机构参数对间隙静差的影响大小。再通过仿真分析反馈机构间隙对跟踪误差的影响、对阶跃信号响应特性的影响和对正弦信号响应特性的影响。最后通过试验曲线与仿真曲线相互验证,验证所搭建的AMESim仿真模型的有效性和理论分析的正确性。（4）在搭建的数字液压缸AMESim仿真模型中加入摇臂模型,考虑恒定负载力,通过仿真得到数字液压缸推动摇臂时所受的负载力,将仿真所得的负载力同MATLAB编程计算所得的负载力进行对比,验证AMESim仿真模型中加入摇臂模型的正确性。在此基础上,仿真研究活塞杆在不同的位置上推动负载时反馈机构间隙对阶跃信号响应特性影响和对产生的静差的影响。（5）在忽略反馈机构间隙的情况下,先研究摇臂机构间隙较大时对系统稳定性的影响,再研究活塞杆在不同的位置上推动负载时摇臂机构间隙对阶跃信号响应特性和产生的静差的影响因素及规律。该论文有图61幅,表6个,参考文献60篇。
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