[发明专利]一种液压静力加载试验控制方法有效

专利信息
申请号: 201410736965.7 申请日: 2014-12-05
公开(公告)号: CN105716887B 公开(公告)日: 2018-08-21
发明(设计)人: 张静;侯京锋;王家乐;郝岩研;窦雪川 申请(专利权)人: 天津航天瑞莱科技有限公司;北京航天斯达科技有限公司;北京强度环境研究所
主分类号: G01M99/00 分类号: G01M99/00
代理公司: 核工业专利中心 11007 代理人: 李东斌
地址: 天津市塘沽*** 国省代码: 天津;12
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摘要:
搜索关键词: 一种 液压 静力 加载 试验 控制 方法
【说明书】:

该技术属于控制方法领域,具体涉及一种液压静力加载试验控制方法。提供一种液压静力加载试验控制方法,在静力加载试验过程中,可根据具体情况进行相应控制方式的手动和自动切换;力控和位控两种控制方式之间的切换安全可靠,易于实现;制不同控制方式切换时液压缸的冲击响应,提高工作效率。

技术领域

该技术属于控制方法领域,具体涉及一种液压静力加载试验控制方法。

背景技术

结构静力试验是用试验的方法观察和研究结构或构件在静载荷作用下的强度、刚度、稳定性,以及应力、变形分布情况的一门实用工程学科。它用于确定结构件在一定的载荷作用下的应力分布、承载能力和稳定性,从而检验结构件是否满足设计要求,同时可以对当前的验证理论分析和数值计算进行检验,提高计算模型的可靠性,或者提出新的理论和计算方法。静力加载试验在国防军事、航空航天等诸多领域都有广泛的应用,在大型结构件的设计研制过程中以及正式交付使用前,都要进行静力试验。

在静力加载试验(力控)开始前,从方便试验操作人员的角度考虑,首先采用位移控制实现试验件的安装,并预先给试件加载上一小力值,使其满足力控条件,然后手动或自动切换到力控方式,既给试验操作人员安装试件时带来了方便,又对试件起到保护作用。并且在试验加载过程中,试件有可能发生异常情况(如出现未知异响、断裂性破坏等),此时需要保护试件,停止继续施加力载荷,及时切换到位移控制方式,使液压缸停止运动。

静力加载试验中模式切换的目的是满足不同工况下的试验应用。设计控制系统需要解决的关键问题在于:采用何种策略实现液压缸无冲击切换,以保护试验件的安全。传统的模式切换技术,都是不同控制方式或控制参数下控制同一物理量,所以模式切换的原则都是追求其控制量的淡入淡出效果,保证执行机构的平稳无冲击。但是静力加载中涉及的模式切换与传统的模式切换相比,不仅有控制参数的变化,还有控制反馈物理量的变化,所以采用淡入淡出的模式切换原则不适用于静力加载模式切换的试验要求。

发明内容

本发明的目的在于:提供一种液压静力加载试验控制方法,实现控制方式的切换,并且保证液压缸切换时刻无冲击,保证试验件安全。

本发明的技术方案如下:一种液压静力加载试验控制方法,包括以下步骤:

步骤一:检测油泵、液压缸、液压伺服阀和液压辅助元件及测量控制仪器是否正常,确保控制方式为位移控制;

步骤二:启动油源压力,将位移控制指令设置为当前位移的反馈值,通过闭环控制保证液压缸在原有位置不动;

步骤三:利用位移控制方式控制液压缸运动,直到力传感器有信号输出,能够构成反馈力闭环控制时,切换到力控方式,切换策略为力控指令等于切换时刻的力反馈信号,通过力的误差与力控参数计算出控制量u力(t)并输出给液压伺服阀,以维持切换时的力反馈值不变,从而使液压缸不产生冲击;

步骤四:当切换为力控方式后,则应按预先设置好的力控加载谱进行逐级加载,由于切换到力控时力传感器已经有一小的力值,当开始加载力控加载谱时,控制策略为先按照设置好的斜坡信号过渡到加载谱第一个加载点,然后接着按照力控加载谱进行加载。

所述步骤四之后还包括步骤五:在试验加载过程中,若试件发生异常情况,则停止继续施加力载荷,切换到位移控制方式,使液压缸停止运动,切换策略为位移控指令等于切换时刻的位移反馈信号,通过位移误差与位控参数计算得到控制量u位(t)并输出给伺服阀,以维持切换时的位移反馈值不变,避免液压缸冲击。

所述步骤五之后还包括步骤六:若步骤五所述的异常情况不是试件本身所造成的,则按照步骤四切换回力控继续加载;若确认试件本身异常,可按照位移控制方式控制液压缸回到安全位置,关闭油源压力。

切换到力控方式包括手动或者设定满足条件自动切换。

切换到力控方式包括手动或者设定满足条件自动切换。

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