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专利号: 2023104764494
申请人: 哈尔滨理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:授权未缴费
更新日期:2026-11-04
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.非接触式电液位置同步驱动可变磁力加载负载模拟器,其特征在于:包括舵机系统、加载系统和同步系统,所述舵机系统包括舵机系统液压缸(1)、舵机系统活塞杆(11)、舵机系统位移传感器(111)、舵机系统伺服放大器(112)、弹簧板(113)、质量块(114)、力传感器(115)、舵机系统控制器(12)、舵机系统伺服阀(13)、位置信号发生器(2)、舵机系统电磁铁(4)、舵机系统线圈(41)、舵机系统电源(42)、舵机系统电阻(43);所述舵机系统液压缸(1)与地面固联;所述舵机系统活塞杆(11)与舵机系统液压缸(1)为滑动连接;所述舵机系统活塞杆(11)与舵机系统位移传感器(111)固联;所述舵机系统位移传感器(111)输出端与舵机系统伺服放大器(112)输入端连接;所述舵机系统伺服放大器(112)输出端与舵机系统控制器(12)输入端连接;所述位置信号发生器(2)输出端与舵机系统控制器(12)输入端连接;所述舵机系统控制器(12)输出端与舵机系统伺服阀(13)输入端连接;所述舵机系统伺服阀(13)输出端与舵机系统液压缸(1)连接;所述舵机系统液压缸活塞杆(11)与弹簧板(113)固联,所述弹簧板(113)与质量块(114)固联;所述质量块(114)与力传感器(115)固联;所述舵机系统电磁铁(4)与力传感器(115)固联;所述舵机系统线圈(41)缠绕在舵机系统电磁铁(4)上;所述舵机系统线圈(41)、舵机系统电源(42)、舵机系统电阻(43)通过导线连接;所述加载系统包括工控机(3)、加载系统电磁铁(6)、加载系统线圈(61)、加载系统电源(62)、加载系统电阻(63)、加载系统电流控制器(64);所述加载系统线圈(61)缠绕在加载系统电磁铁(6)上;所述加载系统线圈(61)、加载系统电源(62)、加载系统电阻(63)、加载系统电流控制器(64)通过导线连接;所述工控机(3)输入端与力传感器(115)输出端连接;所述工控机(3)输出端与加载系统电流控制器(64)连接;所述同步系统包括同步系统液压缸(5)、同步系统活塞杆(51)、同步系统位移传感器(511)、同步系统伺服放大器(512)、同步系统控制器(52)、同步系统伺服阀(53);所述同步系统液压缸(5)与地面固联;所述同步系统活塞杆(51)与同步系统液压缸(5)为滑动连接;所述同步系统活塞杆(51)与同步系统位移传感器(511)固联;所述同步系统位移传感器(511)输出端与同步系统伺服放大器(512)输入端连接;所述同步系统伺服放大器(512)输出端与同步系统控制器(52)输入端连接;所述位置信号发生器(2)输出端与同步系统控制器(52)输入端连接;所述同步系统控制器(52)输出端与同步系统伺服阀(53)输入端连接;所述同步系统伺服阀(53)输出端与同步系统液压缸(5)连接;所述同步系统活塞杆(51)与加载系统电磁铁(6)固联。

2.根据权利要求1所述的非接触式电液位置同步驱动可变磁力加载负载模拟器,其特征在于:所述位置信号发生器(2)将位置信号指令传输至舵机系统控制器(12)与同步系统控制器(52);所述舵机系统位移传感器(111)对舵机系统活塞杆(11)的位置信息进行检测,检测信号经过舵机系统伺服放大器(112)放大输入至舵机系统控制器(12);所述同步系统位移传感器(511)对同步系统活塞杆(51)的位置信息进行检测,检测信号经过同步系统伺服放大器(512)输入至同步系统控制器(52);所述舵机系统控制器(12)根据位置信号与检测信息对舵机系统伺服阀(13)进行控制;所述同步系统控制器(52)根据位置信号与检测信息对同步系统伺服阀(53)进行控制;所述舵机系统伺服阀(13)驱动舵机系统活塞杆(11)运动;所述舵机系统活塞杆(11)运动会带动与其固联的弹簧板(113)、质量块(114)、力传感器(115)和舵机系统电磁铁(4)运动;所述同步系统伺服阀(53)驱动同步系统活塞杆(51)运动;所述同步系统活塞杆(51)运动会带动与其固联的加载系统电磁铁(6)运动;所述舵机系统电磁铁(4)与加载系统电磁铁(6)存在一定距离;所述舵机系统活塞杆(11)与同步系统活塞杆(51)同步运动,可以保持舵机系统电磁铁(4)与加载系统电磁铁(6)相对静止,保证该加载系统内部不会产生多余力。

3.根据权利要求1所述的非接触式电液位置同步驱动可变磁力加载负载模拟器,其特征在于:所述舵机系统电阻(43)起到保护电路的作用;所述舵机系统电源(42)给舵机系统线圈(41)供电,通电后的舵机系统线圈(41)使舵机系统电磁铁(4)产生固定磁场;所述加载系统电阻(63)起到保护电路的作用;所述加载系统电源(62)给加载系统电流控制器(64)供电;所述加载系统电流控制器(64)给加载系统线圈供电,通电后的加载系统线圈(61)使加载系统电磁铁(6)产生磁场;所述舵机系统电磁铁(4)与加载系统电磁铁(6)由于磁场的相互作用产生磁力,采用加载系统电磁铁(6)产生的磁力对舵机系统电磁铁(4)进行加载;所述力传感器(115)实时检测力信号反馈给工控机(3);所述工控机(3)根据力加载信号与检测信号的偏差对加载系统电流控制器(64)产生的电流大小与方向进行快速控制,进而对加载系统电磁铁(6)所产生的磁场方向与强度进行控制,进而对加载系统电磁铁(6)给舵机系统电磁铁(4)产生的加载力进行精确控制。