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液压拉力机力控制系统模型

液压拉力机力控制系统模型
液压拉力机用来对各种金属材料、锚链、钢丝绳电缆线、工程塑料等材料的拉伸试验，其主要部分采用卧式结构，它必须满足能对加载力进行自动控制的要求，满足长时间的保压要求，同时还得满足活塞的运动速度可以实现自动调节的要求。
在进行拉力试验时，液压拉力机电控比例泵的排量调定，可以认为其为一恒流源。两个活塞缸完全相同，不考虑其同步状况，两个活塞缸可等效为一个。液压拉力机的力控制系统由比例溢流阀、放大器、液压缸和力传感器组成（见图1），这些元件构成了闭环系统。当给定的电压信号Ur与力传感器的反馈Uf电压信号不等时，放大器输给比例溢流阀电流I，使液压缸输出的液压力增加或减小，直到Ur=Uf，保证作用在负载上的驱动力基本上为给定值。
中间车体和拉杆的刚性比试件大很多，因此其变形可以不予考虑。忽略传感器的变形量，将试件进行简化，使系统成为单自由度的力控制系统。设液压弹簧刚度K1，试件刚度K2，液压阻尼系数为C1，试件变形阻尼系数为C2。假设机械结构有足够大的刚性，可得整机负载简化模型见图2。