附件C：譯文

液壓機(jī)的設(shè)計(jì)與控制
J. A. Ferreira, P. Sun 和 J. J. Gracio
摘要：本文件介紹了開發(fā)一個100KN的采用液壓技術(shù)的壓力機(jī)并展示了鋁沖壓系統(tǒng)以及相關(guān)的機(jī)械測試。液壓機(jī)有兩個伺服系統(tǒng)：一個是由電磁伺服控制閥驅(qū)動的用來支撐沖壓工具的液壓驅(qū)動缸；另一個是當(dāng)壓力腔由電磁閥壓力伺服控制閥控制時用來支持壓力機(jī)的壓力桿完成加載和卸載的任務(wù)的液壓驅(qū)動缸。一個實(shí)時的在直接由Matlab / Simulink程控的環(huán)境中基于dSPACE控制卡形式的DSP系統(tǒng)用于執(zhí)行控制和監(jiān)測任務(wù)，并從事數(shù)據(jù)的采集。液壓缸活塞的位置和液壓腔內(nèi)的壓力分別由兩種光學(xué)和模擬式壓力傳感器進(jìn)行檢測。所安裝的軟件允許沖床的混合控制器（力量+ 位置）很容易實(shí)現(xiàn)位置和/或強(qiáng)度控制器之間的轉(zhuǎn)換。為了測量基于視訊影像的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，完成了計(jì)算機(jī)視頻系統(tǒng)與液壓機(jī)控制系統(tǒng)的集成。用一個鋁制沖壓操作實(shí)驗(yàn)作為自動測量回彈角的例子，展示了整體控制和儀器儀表系統(tǒng)的功能。
一　序言
液壓電力電磁系統(tǒng)已運(yùn)用了相當(dāng)長的時間，主要用于某些高負(fù)荷或大應(yīng)力情況下。比起有同樣力或力矩的機(jī)電系統(tǒng)他們在價格和重量上都有更大的優(yōu)勢。液壓驅(qū)動系統(tǒng)在工業(yè)上得到了廣泛的應(yīng)用，并將繼續(xù)普及并成為相對低廉的電力來源。這些系統(tǒng)提供了和電動馬達(dá)類似的性能，包括高的耐用性，大的作用力， 和相對快速反應(yīng)時間[1]，以及較低的成本。由于目前技術(shù)的改善以及新技術(shù)的出現(xiàn)，液壓系統(tǒng)能夠在一個不斷擴(kuò)大的范圍內(nèi)得到應(yīng)用。液壓系統(tǒng)在需要較高的機(jī)械功率如沖壓，鍛壓，成形或擠壓工藝過程中是非常重要的，我只想僅舉幾例。其中大多數(shù)這些過程都是用液壓機(jī)來實(shí)現(xiàn)的。許多不同種類的液壓機(jī)應(yīng)用在很多不同的工藝過程中。大部分用于工業(yè)的液壓機(jī)，是利用開環(huán)方式，和手動或PLC的操作。如今，液壓機(jī)廠商已經(jīng)提供了基于應(yīng)力控制的電腦控制解決方案。如果不是不可能的這些解決方案通常比較專業(yè)的而且實(shí)現(xiàn)起來相對較難，因?yàn)樗麄円囼?yàn)新的控制算法或整合新的功能或新的傳感器。但當(dāng)特種設(shè)備是必要時這就是一個問題，例如，力學(xué)試驗(yàn)所用的設(shè)備。這種設(shè)備通常需要特別的性能或者有發(fā)展為一個可以納入新功能的開放系統(tǒng)的需要。因?yàn)橥ǔＰ聦?shí)驗(yàn)或控制器必須迅速建立起來，所以在選擇控制和儀器設(shè)備的軟件解決方案時的靈活性也必須得到保障。
本文描述了一個由計(jì)算機(jī)控制和操作的液壓機(jī)的設(shè)計(jì)并展示了沖壓過程以及如壓縮，拉伸或疲勞試驗(yàn)等方面的力學(xué)測試。為了做到靈活性這一點(diǎn)，液壓機(jī)擁有位置和壓力傳感器以及一個計(jì)算機(jī)視覺系統(tǒng)的完整儀器。該Matlab / Simulink的方案用于開發(fā)的所有軟件。
二　液壓機(jī)
A：硬件平臺