变量喷液试验台液压控制系统设计与研究
液压试验台PLC控制系统设计完整
第一章绪论1.1 概述液压传动技术是机电一体化技术的重要组成部分，而且液压传动相对于机械传动来说是一门新技术，随着流体力学、自动控制、计算机等技术的不断发展，液压传动技术已经发展成为包括传动、控制、检测技术、机电一体化的一门完整的自动化技术，并且在工业生产、设备控制等方面都得到了广泛应用。
液压实验台是生产和开发液压元件和液压系统的重要实验设备。
传统的液压实验台内容固定、控制方式单一。
随着液压技术和现代控制技术的发展，传统液压实验台的缺陷愈来愈明显，已不能很好地适应生产和研究的需要。
为了可以更好的适应教学的发展，增强学生解决实际问题的能力，以及满足现代科研的需求，在传统液压试验台的基础上，加入PLC先进控制技术，构建了由PLC作为下位机控制现场设备，由PC作为上位机在线监控的控制系统，可以实现机、电、液、计算机的完美结合，实现实验处理的自动化，实时监控等。
采用了由PLC控制技术来控制液压试验台的自动控制响应快、智能化，学生不仅可以根据需求搭建各种液压回路或液压系统，还可以独立的进行液压设计、安装、调试、编写PLC程序、等，有利于提高学生在机电液计算机综合控制等方面的综合能力。
1.2液压传动的发展及其研究对象液压传动技术的发展，可追溯到17世纪帕斯卡提出了著名的帕斯卡定律，开始奠定了流体静压传动的理论基础。
从18世纪末英国制成了世界上第一台水压机算起，已经有近300年的历史，但真正的发展只是在第二次世界大战后，液压技术由军用工业迅速转向民用工业，而我国的液压工业只经过40余年的发展，就已经形成门类齐全、有一定的技术水平并初具规模的生产科研体系，其生产的液压产品广泛应用于工业、农业和国防等各个部门。
近20年来，我国液压工业通过引进先进技术，科研攻关，产品应用技术飞快发展，设计生产了许多新型的液压元件。
此外通过计算机辅助技术（Computer Aided Design，简称CAD）、计算机辅助测试（Computer Aided Translation，简称CAT）、污染控制、故障诊断、机电一体化等方面研究成果的应用，液压技术水平得到很大的提高。
液压试验台的计算机控制系统设计与实现的开题报告
液压试验台的计算机控制系统设计与实现的开题报告一、选题背景液压试验台是一种重要的实验设备，用于测试各种液体压力容器、油气管道、阀门、泵类的耐压性能及密闭性能，以及测试各种液体、气体在管道中的流量、压力等物理参数。
随着科学技术的不断发展，液压试验台的使用范围和功能也不断增强。
传统的液压试验台多采用机械及电气操作，设备的操作方式、测试结果及数据分析都较为繁琐，且数据处理难以准确、快速、可靠，不适应现代生产的要求。
在这种背景下，设计实现一种计算机控制系统可以实现液压试验台的自动化控制、数据采集和处理，将是一项非常有意义和必要的工作。
二、研究目的和意义本次设计的目的是针对液压试验台的特点和需求，设计一种计算机控制系统，通过软件和硬件的配合，实现试验参数的自动设定、运行过程的自动控制、实验数据的实时采集和存储、数据的分析和结果的输出等功能，提高设备操作的效率、数据处理的准确性和可靠性，为液压工程领域的实验研究提供支持。
设计实现计算机控制系统的意义在于提高设备的使用效率和数据处理精度，在保证试验结果和数据分析的基础上，可以提高工作效率和节约人力成本，从而有助于满足不同客户对试验要求的多样化和可靠性。
三、研究内容和技术路线研究内容：1.液压试验台的测试要求和相关技术规范的研究；2.设计液压试验台计算机控制系统的硬件电路及软件系统；3.实现液压试验台的自动化控制、数据采集和处理、数据分析和结果输出等功能。
技术路线：1.对液压试验台的技术规范和测试要求进行研究分析，为设计和开发提供基础和参考；2.设计液压试验台计算机控制系统的硬件电路及软件系统；3.利用传感器和电子元器件等设备，实现试验参数的自动设定、实时数据的采集和存储、数据的分析和结果的输出；4.编写相关的软件程序，实现设备的自动控制和测试数据的处理和分析；5.进行实验测试，测试数据的准确性和系统的稳定性。
四、预期成果及应用价值1.设计实现液压试验台的计算机控制系统，实现自动化控制和数据采集、处理、分析和输出；2.优化试验数据处理的流程，提高数据处理的准确性和效率；3.降低设备的使用难度和设备维护成本，提高设备的可靠性和使用寿命；4.适应液压工程领域试验研究的需要，提高实验研究的效率和可靠性。
植保无人机变量喷雾自动控制系统的设计
植保无人机变量喷雾自动控制系统的设计摘要:先进的航空施药技术有利于实现农作物病虫害的统防统治，提高农业资源利用率，实现精准喷施作业。
采用无人机进行农药喷洒具有运营成本低、作业调度灵活、药液飘移量少、雾滴穿透性强等特点，逐步成为航空植保的重要发展方向。
但无人机运行的稳定性易受气象条件的干扰，影响作业效果。
而无人机喷药控制技术是针对作业过程中受到的外界干扰及作业要求的变化对喷施量做出实时调整的一种精准施药技术。
因此本文针对多旋翼植保无人机的微型隔膜水泵，基于飞思卡尔K60单片机设计了一套可随无人机作业速度实时调控喷雾流量的水泵控制系统，以保证无人机植保精准、高效的施药效果。
关键词：控制系统精量植保无人机中图分类号：0 引言我国关于农作物病虫害的防治依然是以化学农药防治手段为主。
利用无人机进行植保作业是传统人工作业效率的20~30倍，相比地面大型植保机械，其作业成本更低，更加节省农药，作业调度也更加灵活。
但无人机作业极易受到气象条件的干扰，影响机体运行的稳定性从而影响施药效果。
且无人机旋翼产生的下洗气流场在促进作物冠层叶片扰动的同时也造成了大量小体积农药液滴的漂移和蒸发，造成农药的浪费。
无人机植保作业的作业幅宽及药液沉积分布规律也会随着当天的气象条件而变化，这就对无人机运行的线路规划提出难题，若规划不合理，则会严重影响施药的均匀性，造成漏喷和重喷。
因此本文提出一种无人机喷量控制系统，以实现农药的精量、均匀的喷施，提高农药的利用率。
1变量喷雾控制技术国内外研究现状1.1基于GPS、GIS技术的喷量控制方式采用这种控制方式进行作业时，机具根据卫星定位系统（GPS）得出当前作业机具的坐标，并读取出作业处方地图中相应坐标位置的施药量处方，进而对喷雾系统的喷药量进行控制，达到目标施药量，其中GPS精度是保证作业效果的关键。
1.2基于实时传感技术的喷量控制方式这种控制方式主要依赖于各种传感器，来获得农作物病虫草害分布及密度信息。
一种多功能液压试验台控制系统设计
一种多功能液压试验台控制系统设计摘要：本文介绍了一种多功能液压试验台控制系统设计，液压控制模块的设计采用了模块化设计方式，可以缩短产品设计开发周期减少开发成本。
液压系统采用LUDV负载反馈控制技术能实现对不同负载压力的多个执行元件同时系统流量自动按比例分配。
关键词：液压试验台；控制系统；负载反馈；模块化设计中图分类号：TP271 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2015）09-0051-030 引言随着液压元件制造技术的飞速发展，液压系统的测试技术已经发展成为多门学科的集成技术，主要包括：液压技术、计算机辅助控制技术、传感器技术、仪器仪表技术、测试技术以及为电子技术等五个技术。
该多功能液压测试试验台主要用于对掘进机液压系统液压元件进行检测和分析。
试验台液压系统对测试元件提供高压液压油，主要针对旧液压元件进行检测时元件内部容易有脏物污染系统，专门开发了液压系统清洗装置；该系统可将系统主要液压元件都集成到同一试验台上进行综合性能测试，也可以分别测试液压泵、液压阀和液压缸的性能参数。
1 液压系统的模块化设计多功能液压测试试验台的基于目前煤矿井下用一种掘进机液压系统的需求而开发的，要求对掘进机液压系统和液压元件进行功能和特性试验。
而整个试验台液压系统有许多基本回路组成，而这些系统回路在测试不同液压元件时是回路是相同的，因此在该试验台液压系统设计时将这些基本回路或作用相同的几个回路设计成液压模块部件，再根据试验台的使用要求把这些液压模块进行合理的组合。
模块化产品的构成模式主要是用一个简单地公式来表达的：新产品（系统）=通用模块（不变部分）+专用模块（变动部分）。
采用模块化思想开发非标设备，可以实现产品在小批量生产时尽可能选用通用模块减少产品的设计开发成本，模块化设计能实现产品的多样化和效益最大。
该试验台液压系统可以划分为四个模块：油液存储及处理模块，压力源产生模块，液压阀控制模块，油路测试输出模块。
液压泵试验台测控系统的设计与实现
１） 冷却油路：主要由冷却循环泵２、回油过 滤 器 ３．１、 电 磁阀４．１以及板式水冷却器５组成。采用外冷却方式， 当 油 温 ＞４５℃时，电磁阀断电，液压油流过水冷却器，油温 降 低； 当 油温＜３５℃，电磁阀得电，液压油不经过水冷却器。过滤 器 滤 除液压油中的杂质，杂质过多导致过滤器堵塞时，过滤器上的 压差发讯器将输出一个数字信号。
· ６８ ·
计算 机 测 量 与 控 制 ．２０１６．２４（６） 犆狅犿狆狌狋犲狉 犕犲犪狊狌狉犲犿犲狀狋 牔 犆狅狀狋狉狅犾
测试与故障诊断
文章编号：１６７１ ４５９８（２０１６）０６ ００６８ ０４ ＤＯＩ：１０．１６５２６／ｊ．ｃｎｋｉ．１１－４７６２／ｔｐ．２０１６．０６．０１９ 中图分类号：ＴＰ２７３．５ 文献标识码：Ａ
关键词：液压泵；ＬａｂＷｉｎｄｏｗｓ／ＣＶＩ；滞环控制；ＰＩＤ 控制；数据库
犇犲狊犻犵狀犪狀犱犐犿狆犾犲犿犲狀狋犪狋犻狅狀狅犳犕犲犪狊狌狉犲犿犲狀狋犪狀犱犆狅狀狋狉狅犾犛狔狊狋犲犿犳狅狉 犎狔犱狉犪狌犾犻犮犘狌犿狆犜犲狊狋－犫犲犱
ＣｈｅｎＺａｎｔａｏ，ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱａｎＰａｎｇｕｏ， ＷａｎｇＴｉｎｇ
（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ，ＮｏｒｔｈｗｅｓｔｅｒｎＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ′ａｎ ７１０１２９，Ｃｈｉｎａ） 犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｔｅｓｔｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｈｙｄｒａｕｌｉｃｐｕｍｐ，ａｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｆｏｒｈｙｄｒａｕｌｉｃｐｕｍｐｔｅｓｔ－ ｂｅｄｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄ，ｕｓｉｎｇｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｃｏｍｐｕｔｅｒａｎｄＰＣＩｄａｔａａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｃａｒｄａｓｉｔｓｃｏｒｅ，ＬａｂＷｉｎｄｏｗｓ／ＣＶＩａｓｓｏｆｔｗａｒｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｐｌａｔｆｏｒｍ． Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄｂａｓｅｄｏｎｍｕｌｔｉｔｈｒｅａｄｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ａｎｄｕｓｉｎｇｔｈｒｅａｄｓａｆｅｖａｒｉａｂｌｅｓｔｏｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚｅｔｈｒｅａｄｓ．Ｔｈｅａｕｔｏｍａｔｉｃｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ， ａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｄｉｓｐｌａｙｏｆｅａｃｈｐａｒａｍｅｔｅｒｉｓｒｅａｌｉｚｅｄ．Ｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｆｏｉｌｉｓｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｂｅｔｗｅｅｎ３５～４５℃ ｕｓｉｎｇｈｙｓｔｅｒｅｓｉｓｃｏｎｔｒｏｌａｌｇｏｒｉｔｈｍ． ＴｈｅｐｒｅｓｓｕｒｅｃｏｎｔｒｏｌｏｆｔｈｅｏｉｌｏｕｔｌｅｔａｎｄｔｈｅｏｉｌｒｅｔｕｒｎｐｏｒｔｉｓｒｅａｌｉｚｅｄｂｙａｄｖａｎｃｅｄＰＩＤａｌｇｏｒｉｔｈｍ．Ｈｕｍａｎｉｚｅｄａｌａｒｍｆｕｎｃｔｉｏｎｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄ． Ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓａｒｅｓｔｏｒｅｄｉｎｔｈｅｄａｔａｂａｓｅｐｅｒ－ｓｅｃｏｎｄｔｈｒｏｕｇｈＯＤＢＣｉｎｔｅｒｆａｃｅ，ｗｈｉｃｈｃａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｒｅｓｏｌｖｅｆａｕｌｔｓｗｈｅｎｉｔｏｃｃｕｒ． Ｔｈｅｄｅｂｕｇｇｉｎｇｉｎｔｅｒｆａｃｅｓａｖｅｔｈｅｓｉｔｅ－ｔｅｓｔｉｎｇｔｉｍｅｇｒｅａｔｌｙ．Ｂｙｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ，ｔｈｅｓｙｓｔｅｍｓａｔｉｓｆｉｅｓｄｅｓｉｇｎｒｅｑｕｅｓｔ． 犓犲狔狑狅狉犱狊：ｈｙｄｒａｕｌｉｃｐｕｍｐ；ＬａｂＷｉｎｄｏｗｓ／ＣＶＩ；ｈｙｓｔｅｒｅｓｉｓｃｏｎｔｒｏｌ；ＰＩＤｃｏｎｔｒｏｌ；ｄａｔａｂａｓｅ
变量喷药装置控制系统的设计与试验
基金项目：黑龙江省哲学社会科学研究规划项目"黑龙江省生态
文明机制体系建设问题研究”（18JYH760）
作者简介：周文娟（1985—）,女，
，硕士，
为
控制与
。
，研究方
此外，还可 的时
进水 的药 量。
的34 器
差分析得出,药 机械的研制提 行性参考。
0.01%, 喷药农用
1喷药装置整体方案设计
1.1主要结构和工作原理
喷药装置试验台结构示意图如图1所示。喷药装置试
要
传感器、 器、调节、溢 、 泵、
药箱、3段12 喷头、量、 传感器以及各种道
Q
图1喷药装置试验台结构示意图
B C 1药2 V液D 箱
D液 体 泵
E过 滤 器
F G H M N S P X
流
主 h阀t
溢流
压力
压力
搅 调
拌 节 位
液分
3
计 阀 传 表 器 阀 传 阀
的 增量为！N，
4s的
，
后，用加
，当流回：
y⑹=罟6 [(4A2V(f) + 3A^(/c-1) + 2AN(k-2)+ AN(k — 3)]
调节阀 用 Tee Jet 的 344BRL， 从
开需要6 s，测试的有效最小微动是1/160 s&
2喷药控制系统硬件电路设计
药
路
器为 ，
装为LQFP-44、STC12C5A60S2型单片机，其
3.1压力及流量试验
进行喷头流量试验 ， 将 有 的量
在
相应的喷头下方，起动电动机，打开主阀开关；当主阀进
水口压力为0.45 MPa和0.80 MPa时(即此时压力表N的
低压液压泵试验台及液压系统设计与实验研究
低压液压泵试验台及液压系统设计与实验研究液压系统是一种将液体作为能量传递介质的动力传动系统。
液压泵是液压系统中的核心部件，其功能是将液体能量转化为机械能，提供动力给液压系统的各个执行元件。
低压液压泵试验台的设计与实验研究旨在对低压液压泵及其液压系统进行性能测试和分析，以确保其工作稳定性和可靠性。
设计方面，低压液压泵试验台应该考虑以下几个方面：试验台结构设计、试验参数设置、液压元件选择和试验系统控制。
首先，试验台的结构设计应该合理结构稳定，能够满足各项试验要求，并方便操作和维护。
其次，根据试验需要，设置合理的试验参数，例如液压泵的流量、压力和转速等，在试验中可以根据不同要求进行调整。
另外，液压元件的选择很关键，应根据试验需要选择合适的液压泵、阀门、油缸等元件，以确保试验结果的准确性和可靠性。
最后，试验系统控制是保证试验台顺利进行的重要环节，应采用可靠的控制装置，确保试验过程稳定可控。
在液压泵试验台的实验研究方面，可以从以下几个角度展开：性能测试、故障分析和系统优化设计。
首先，进行液压泵的性能测试，包括流量、压力、效率等参数的测试，以评估液压泵的工作性能。
其次，通过故障分析可以发现并解决系统中的故障问题，提高系统的可靠性和稳定性。
最后，可以进行系统优化设计，采用新的液压元件或改进现有元件的形式，以提高液压系统的工作效率和能量利用率。
在实验研究过程中，应注重以下几个方面的工作：实验方案设计、数据采集与分析、结果评价和验证。
首先，设计合理的实验方案，明确实验目的和步骤，并编制相应的实验设备和试验流程。
其次，采集实验数据，并对数据进行统计和分析，以得出客观、准确的结论。
然后，进行结果评价，根据实验结果对液压系统的性能进行评价和对比分析。
最后，通过验证试验结果的可重复性和准确性，确保实验的可信度。
综上所述，低压液压泵试验台及液压系统设计与实验研究是一项重要的工作，需要从设计、实验和研究等方面综合考虑。
通过合理的设计和系统的研究，可以提高液压系统的工作性能和可靠性，为实际应用提供可靠的技术支持。
低压液压泵试验台及液压系统设计优化方案
低压液压泵试验台及液压系统设计优化方案1. 概述本文将针对低压液压泵试验台及液压系统的设计优化方案进行详细探讨。
首先，我们将介绍液压泵试验台和液压系统的基本概念，然后分析其设计存在的问题，并提出针对性的优化方案。
2. 液压泵试验台设计问题低压液压泵试验台是用于测试液压泵性能的设备，主要包括液压泵、流量计、压力表等组件。
然而，目前存在一些设计问题：2.1 设备体积过大低压液压泵试验台的体积通常较大，占用了较多的空间资源。
为了优化设计，我们建议使用模块化设计，将液压泵试验台拆分为多个独立的模块，使得每个模块可以单独使用或组合使用，降低了设备的体积。
2.2 效率低下在传统的液压泵试验台设计中，液压泵通常通过调节阀控制流量，但是这种方式会引起能源消耗较大的问题。
我们建议采用自动控制系统，通过压力传感器和流量传感器实时监测液压泵的输出压力和流量，通过控制液压泵的转速和负载，从而实现节能效果。
2.3 维护困难在传统的设计中，液压泵试验台的维护工作比较困难，需要频繁拆卸和更换部件。
我们建议采用可拆卸式设计，将液压泵试验台的各个部件进行模块化，并提供详细的拆卸和更换指南，方便用户进行维护。
3. 液压系统设计优化方案除了液压泵试验台的设计问题，液压系统本身也存在一些设计方面的优化潜力。
以下是我们提出的液压系统设计优化方案：3.1 选用高效能液压泵在设计液压系统时，选用高效能液压泵非常重要。
高效液压泵能提供更高的工作效率和更低的能源消耗。
因此，在设计低压液压泵试验台时，我们建议选用高效能液压泵，以提高整个系统的性能。
3.2 使用优质材料和密封件在液压系统中，选用优质材料和密封件对系统的性能和使用寿命至关重要。
优质材料和密封件能够提供更好的耐磨损和耐腐蚀性能，同时减少泄漏问题。
因此，在设计低压液压泵试验台时，我们应选择经过严格测试和认证的优质材料和密封件，以保证系统的可靠性和稳定性。
3.3 采用先进的控制系统现代液压系统常采用先进的控制系统，可以实现自动化和智能化。
喷雾性能试验台的设计与研究
现 喷头 性能 测 试 的 自动 控 制 ， 有 效 地 提 高 了测 试 速 度 和测 试精 度 。
３ ． １ 机械 结 构设 计
１ ）试 验 台 总 长 ３ ６ ０ ０ ｍ ｍ、 宽 ２ ２ ０ ０ ｍ ｍ、 高 ２
室 内喷雾 性 能 综 合 试 验 台 可 以不 受 田 问各 种 条 件 的 限制 ， 人 为地创造各 种工况 ， 从 而 对 喷洒 和 增 压 部 件 的性 能 以 及 各 主 要 参 数 进 行 深 入 广 泛 的 试 验 研 究 。 喷雾 性 能 综 合 试 验 台 已成 为 农 机 科 研 单 位 及 喷 雾 机 生 产单 位 所 必须 具 备 的主要 试 验 手段 。
溯源（ 存储 图像及 角 度值 ） 。⑨ 使 用 、 调整 、 保养方便 。
２ 总 体 设 计 方 案
参 照 国家标 准 规 定 的喷 雾 机 试 验 项 目、 大 田喷 杆 式 喷雾 机 喷头 以及 液泵 的试 验 要 求 ， 研 究 喷头 和液 泵 试 验项 目所 采 用 的试 验 方 法 ， 设计 出 喷雾 性 能 综 合 试
关 键 词 ：喷 雾 机 ；试 验 台 ；数字 采 集 ；超声 波 传 感 器
中 图分 类号 ：￥ ４ ９ １ 文献 标 识 码 ：Ａ 文章 编 号 ：１ ０ ０ ３ － １ ８ ８ Ｘ（ ２ ０ １ ３） ０ ５ － ０ ３ ４ ７ － ０ ４
０ 引 言
在 农业 机 械 中 ， 植 保 机 械 的 发 展 在 农 业 生 产 和农 业科 技 发 展 中 占有 极 其 重 要 的 位 置 。植 保 机 械 的 核
验台。
通 过研 究 喷头 性 能 指 标 的 测 试 方 法 ， 比较 各 指 标
液压教学实验台控制系统设计与实现的开题报告
液压教学实验台控制系统设计与实现的开题报告标题：液压教学实验台控制系统设计与实现一、研究背景及意义液压传动技术是工业自动化中广泛应用的一种技术，具有传动力大、灵活性强、设计方便、可靠性高等特点，因此在工程领域中有广泛的应用。
为了加强学生对液压技术的理论和实践学习，设计液压教学实验台对学生进行教学和实践训练，已成为高校教学的重点。
随着液压技术的不断发展和应用，液压控制系统作为液压技术中的重要组成部分，其应用范围也在不断扩大，液压控制系统的研究也越来越重要。
本项目主要针对液压控制系统及其在液压教学实验台中的应用展开研究，旨在设计一种可以实现对液压教学实验台进行控制，并可观测和记录液压系统各项参数的控制系统。
此外，本项目的研究还可以为实验台的改进和改良提供技术支持，并为液压控制系统的研究提供理论支持。
二、研究现状及存在问题液压控制系统中常用的控制方式有手动控制和自动控制两种，其中自动控制方式可分为开环控制和闭环控制两种；液压控制系统的常用控制器有PID控制器和模糊控制器等。
在实际应用中，不同的液压控制系统和控制任务需要使用不同的控制方式和控制器。
目前，针对液压教学实验台控制系统的研究已经开始，但仍存在以下问题：1. 对液压控制系统的实现采用的方法和技术方案不同，导致实验结果存在一定的差异；2. 现有的液压教学实验台控制系统多数存在参数设定不准确，控制精度不高等问题；3. 相比于真实应用场景中的液压控制系统，现有的液压教学实验台控制系统的控制效果仍有一定的待提高空间。
三、研究目标与内容本项目旨在设计并实现一套具备良好稳定性和控制精度的液压教学实验台控制系统。
在此基础上，本项目还将重点考虑以下内容：1. 液压控制系统的控制方式和控制器的选择；2. 实验台控制系统的硬件设计和软件设计；3. 系统参数的调试和实验数据的采集及处理。
四、研究方法本项目采用机电一体化的设计思路，并选用模糊控制算法作为液压控制系统的控制器。
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１５００３０）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌ ｖｅＦｆｌｏｗ ｖａｌｖｅ
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ｂｅｎｃｈ．ｉｎ ｗｈｉｃｈ ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｏ．ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ ｖａｌｖｅ ａｎｄ ｔｈｅ
１０
１１
５
５ ５
１２ １３
图５
两控制电压对喷肥泵流量影响
５
（下转第８３页）
万方数据
２０１４年第７期
液压与气动
８３
通过控制器检测变幅油缸下腔油压（即负载压 力），利用ｔｏ＝叩：＋ｂ（Ｉｏ为手柄最小电流，Ｐ为负载压 力，ａ和６为阀芯特性参数），针对手柄最小电流进行 补偿，通过减少手柄空行程，提高手柄控制精度，从而 改善起重机落幅操控性。 同理，利用，。。。＝一印：＋ｄ（，…为手柄最大电流， Ｐ：为负载压力，ｃ和ｄ为阀芯特性参数），针对手柄最 大电流进行补偿，通过增大手柄控制精度，从而改善起
ｏｎ
ｖａｌｖｅｓ
ａｒｅ
ｅｌｅｃｔｒｏ—ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ ｖａｌｖｅ ｒｅｔｉｃａｌ ｂａｓｉｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｖａｒｉａｂｌｅ Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌ，ｖａｒｉａｂｌｅ
ｔｈｅ ｐｕｍｐ ｆｌｏｗ
ｓｉｇｎａｌｓ
ｏｆ ｔｈｅ ｔｗｏ ｖａｌｖｅｓ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｐｕｍｐ ｆｌｏｗ ｉｓ ｕｎｉｆｏｒｍ ａｎｄ ｓｔａｂｌｅ．Ｔｈｅ ｐｏｓｉｔｉｖｅｌｙ ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｐｕｍｐ ｆｌｏｗ，ａｎｄ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓ ｏｆ ｔｈｅ
１
液压控制系统工作原理 液压控制系统工作原理图如图１所示。液压泵３
提供的压力油（液压力），经过快速接头６通向电液比
收稿日期：２０１４－０１－０３ 基金项目：“十二五”农村领域国家科技计划课题（２０１１
ＢＡＤ２０８０３－０１－０２）
液压控制系统设计与工作原理 液压控制系统主要由液压油箱、过滤器、液压泵、
ａｒｅ
ｍｏｒｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ．Ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｐｒｏｖｉｄｅｓ
ａ
ｔｈｅｏ－
ｒａｔｅ
ｌｉｑｕｉｄ ｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｉｎ ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ． ｖｏｌｔａｇｅ
ｈｙｄｒｏｊｅｔ，ｆｌｏｗ，ｃｏｎｔｒｏｌ
引言 变量喷液技术在农业生产中应用越来越广泛，尤
总和
１．１６
０．３９
１．９
ｌ
２．２结果与分析 试验方案的设计和结果如表２所示。应用Ｄｅ—
ｓｉｇｎ—Ｅｘｐｅｒｔ
控制电液比例方向阀和电液比例溢流阀的电压信 号墨、墨对喷液泵输出流量ｙｌ的影响如图５所示， 由图可知随着两阀控制电压的升高，喷肥泵流量具有 较均匀的上升趋势，电液比例方向阀对喷肥泵流量的 影响程度更明显。
准农业发展的重要组成部分‘１＇２ １。变量喷液技术关键 在于控制系统的设计研究，只有合理的控制系统才能 使液体稳定输出，为达到喷出液体适时变量和稳定输 出的目的，研究了一种集机电液于一体化的液压系统 控制变量喷液试验台。运用电液比例方向阀和电液比 例溢流阀控制液压系统液流方向、流量和压力，实现适 时变量喷液功能，为农业生产实际中应用适时变量喷 液肥技术提供理论依据。
重机落幅操控性。
该控制方法的控制简图如图６所示。
８００ ７５０ ７００ ６５０
｛６００
专５５０ ５００ ４５０ ４００
Ｃｒａｎｅ
Ｇｍ－
Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ［Ｍ］．Ｇｅｒｍａｎｙ：Ｒｅｎ６Ｈｅｌｌｍｉｃｈ
ｂＨ—Ｄ－６４３４７ Ｇｒｉｅｓｈｅｉｍ，２００１．
ＫＭ・ｖｅｒｌａｇｓ
［４］路甬祥，胡大统．电液比例控制技术［Ｍ］．北京：机械工业 出版社，１９８８：２１ｌ一２１４． 图６与负载相关的平衡阀电流补偿控制曲线 ［５］ 谢玉东，王勇，刘延俊．大型调节阀死区的颤振补偿研究 ［Ｊ］．振动与冲击，２０１０，２９（１）：１６６—１６９． ［６］宫文斌，刘昕晖，孙延伟．电液比例ＰＷＭ控制方法［Ｊ］． 吉林大学学报（工学版），２００３，３３（３）：１０４—１０６． ［７］李胜民，柳琼璞，杨耀祥，罗斌．液压平衡阀微动性能实验 与仿真研究［Ｊ］．液压与气动，２０１３，（２）：４７—５０． ［８］ 李运华，刘源，何刘宇．对电液比例阀几个基本问题的讨 论［Ｊ］．液压气动与密封，２０１３，（４）：２５—２７． ［９］ 纪绪．大吨位履带起重机液压系统的动态特性研究［Ｄ］． 长春：吉林大学，２０１３．
作者简介：李杞超（１９７８一），男，黑龙江哈尔滨人，工程师，硕
士，主要从事农业机械和液压技术研究与教学工作。
先导式溢流阀、电液比例溢流阀、快速接头、电液比例
万方数据
５０
液压与气动
２０１４年第７期
例方向阀７，此阀工作孑Ｌ与液压马达８接通，出口接油
端分别装置比例电磁铁和位移传感器。通过电控器上 的指控值可以调节系统压力，位置传感器可根据收到
２．１
｛ｆ¨
ｌ、６．比例电磁铁２、５对中弹簧３．阀体４．阀芯 ７．位移传感器８．比例放大器
图３位移电反馈型直动式电液比例方向阀
材料与方法 （１）试验材料：溶解度为４１，比重为１．１７，浓度为
比例溢流阀）如图２所示。中部为直动式压力阀，两
２９％的磷酸二胺水溶液。 （２）仪器设备：快速组合全功能液压实验台和移 动式变量喷液装置试验台，如图４所示。 （３）试验方法：采用二因素五水平二次回归正交
６．０．１０软件对试验数据进行处理分析，交
互项模型有意义（Ｐ＜０．０００１），得出输出液肥量与试
验因素的回归方程如式（１）所示，方差分析回归方程
显著性检验如表３所示。
Ｙ＝９６．８８＋４５．８９Ｘｌ＋１５．２７Ｘ２＋８．７５Ｘ；＋ ３．２５Ｘ；＋１３．７５Ｘ１・Ｘ２
表２试验设计方案和结果 试验因素 试验序号 置
合。试验影响因素水平编码表如表１所示，应用Ｄｅ．
ｓｉｇｎ—Ｅｘｐｅｒｔ
图２位移电反馈型直动式电液比例溢流阀
６．０．１０软件对测试数据进行处理分析。
万方数据
２０１４年第７期
液压与气动
５１ 续表
试验序号
ＸＩ １４ １５ ５ ５ ５
试验因素 置
４ ４ ４
目标函数Ｙ
ｙ
１０３ ９５ ９３
图４变量喷液液压控制试验台 表１试验影响因素水平编码表 电压信号Ｘ。（Ｖ） 上星号臂（＋） 上水平（＋１） 零水平（０） 下水平（一１） 下星号臂（一）
１ ２ ３
４
１８３． １５２．
（１）
ｊ Ｅ ＼
１２１ ９０
乙５９．
目标函数Ｙ 五
６．１ １．９ ６．１ １．９
４ ４ ７
‘
ｙ １８６ １２５ ６９ ６３ １７９ ４６ １２ｌ ８２ １０１ ９９ ９６ ９７ ９１
７．８ ７．８ ２．２ ２．２ ９ １ ５ ５
５
ａ）相应曲面图
５ ６ ７ ８
９
１
４ ４ ４ ４ ４
的控制电压信号，即可完成对喷液泵输出流量的调整。试验结果表明：喷液泵输出流量均匀稳定，两电液比 例阀的控制电压信号对喷液泵流量的影响均显著且呈正相关，其中电液比例方向阀相对于电液比例溢流阀 的影响更明显。为变量喷液技术在农业生产实际中应用提供理论依据。 关键词：液压控制；变量喷液；流量；控制电压 中图分类号：ＴＨｌ３７文献标志码：Ｂ文章编号：１０００－４８５８（２０１４）０７－００４９－０４
参考文献： ［１］ 姚平喜，张恒，王伟．负载敏感平衡阀动态特性仿真及参 数优化研究［Ｊ］．机床与液压，２０１１，３９（７）：２９—３３． ［２］ 李含春，一种新型比例平衡阀的原理与应用［Ｊ］．液压气 动与密封，２００７，（６）：５３—５４． ［３］
Ｒｕｄｏｌｆ Ｂｅｃｋｅｒ．Ｈａｎｄ Ｂｏｏｋ ｏｆ Ｍｏｂｉｌｅ ａｎｄ Ｃｒａｗｌｅｒ
箱，通过输入电信号来控制阀芯的运动方向和开度，进
而控制液压马达的运转方向和速度，对其实现无级调 速。液压马达８通过联轴器９与喷液泵１１连接，驱动 喷液泵运转，喷液泵从液肥箱１０中吸人液态肥料输送 到喷液管１２后流出。先导式溢流阀４起到过载保护
的信号来修正调节传力弹簧的位置。位移传感器构成
了弹簧压缩量的闭环控制。在锥阀和阀座之间的附加 防振弹簧有助于稳压和保证一个最小的开启压力，并 防止阀芯与阀座之间的撞击¨。。。
９ ７．８ ５ ２．２ １
１６
表３方差分析表 变异来源
回归
电压信号Ｘ２（Ｖ）
７ ６．１
４
平方和
２０１６２．８８ １６８．８７ ５５．９９ １１２．８８ ２０３３１．７５
自由度
５ １０ ３ ７ １５
均方
４０３２．５８ １６．８９ １８．６６ １６．１３
Ｆ值
２３８．８０
Ｐｍｂ＞Ｆ ＜０．０００１
剩余 拟合 误差
工况），宜采用液压补偿和电气补偿相结合的方法防
止重物下落失速； （３）平衡阀比例电磁铁颤振频率对阀芯滞环和流 量稳定性具有直接影响，只有合适的ＰＷＭ颤振频率 才能在消除滞环的同时，提高阀芯流量稳定性；
（４）提出了一种基于负载压力的平衡阀电气补偿 优化控制方法，对平衡阀开度进行线性补偿，为提高平 衡阀控制精度，改善执行机构的可操控性提供了依据。
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ｄｏｉ：１０．１
液压与气动
４９
１８３２／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００—４８５８．２０１４．பைடு நூலகம்７．０１３
变量喷液试验台液压控制系统设计与研究
李杞超１，姜微２，纪文义１