C MT
Bng 7.3: Thông sc ab TVC tin hành kho sá ts thayăđổi
b đi u khi n
(a1) (a2) (b1) (b2) (c1) (c2) (d1) (d2) (e1) (e2)
kp kDP kVF kAF kJF 0.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 0 0 -0.2 -0.4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.2 0.6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.2 0.6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.2 0.6
Ch ng 8:
MÔ PH NG BÀN RUNG
8.1 B đi u khi n 3 bi n TVC:
D a vào chư ngă4 trên ta xây d ngăđược mô hình với các thông s được chọn trong b ng 8.1
Hình 8.1:S ăđ mô ph ng chi ti t c a b đi u khi n 3 bi n TVC
8.2Van Servo:
Van servo 4 tầng g m van servo 3 tầng c aăMTSăβ56ăđi u khi năđi n th y l c và tầng 4 c a MTS system Corperation,USA, sử d ng cho các h th ng yêu cầuăđ chính xác cao.
Hình 8.3S ăđ mô ph ng c a Van servo
Hình 8.4S ăđ rút gọn c a Van servo
8.3 B n ch a:
Hình 8.6S ăđ rút gọn b n ch a
8.4B truy n đ ng:
Hình 8.7 S ăđ mô ph ng b truy năđ ng
8.5 Bàn rung:
Hình 8.9:S ăđ mô ph ng mặt bàn rung
8.6 H th ng bàn rung t ng th :
8.7Các thông s tính toán ti n hành mô ph ng
THÔNG S GIÁ TR
B ĐI U KHI N
H s khu chăđ i kho ng cách truy n tới kPF 0.0 V/V H s khu chăđ i v n t c truy n tới kVF 0.382 V/V H s khu chăđ i gia t c truy n tới kAF 0.45 V/V H s khu chăđ iăđ rung truy n tới kJF 0.00469 V/V H s khu chăđ i l cătácăđ ng kP 1.5 V/V H s khu chăđ i v n t c h i ti p kV 0.0 V/V H s khu chăđ i gia t c h i ti p kA 0.0 V/V H s khu chăđ i tần s l cătácăđ ng kDB -0.145 V/V
Tần s l cătácăđ ng ωDP 0.5V/V
H s khu chăđ i chung kM 1.0 V/V
Tần s trung tâm c a xung f0 10 Hz
Chi u r ng c a xung bW 5Hz
Chi u sâu c a xung depth -0.9 V/V
VAN SERVO
Chi u r ng c a l van 1 w1 20.828 mm
Chi u r ng c a l van 2 w2 13.97mm (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Chi u r ng c a l van 4 w4 17.02mm Kho ng cách lớn nh t c a spool tầng 4 XSVmax 19.05 mm Lưuălượng dòng ch y qua l 1 Qw1 105.8 lit/ph Lưuălượng dòng ch y qua l 2 Qw2 141lit/phut Lưuălượng dòng ch y qua l 3 Qw3 309.7 lit/ph Lưuălượng dòng ch y qua l 4 Qw4 66 lit/ph
Đi n áp ph lớn nh t Vmax 10 V
B TRUY NăĐ NG
Kho ng d ch chuy n lớn nh t c a piston xpmax 0.127 m
Th tích bên trong c a bu ng 1 �1 0.3739x 10-3 m3 Th tích bên trong c a bu ng 2 �2 0.2667x 10-3 m3 Ti t di n cắt c a piston 1 A1 3.1x10-3m2 Ti t di n cắt c a piston 1 A2 2.1x10-3 m2 H TH NG CUNG C P TH Y L C
Áp su t cung c păđnh m c PS 21.0 MPa
Áp su t h i v PR 0.35 MPa
Lưuălượng nhăhư ng trên m i b truy năđ ng Qpumb 8.405x10-3m3/s Th tích bình ch a gi đ nhăđôngăvƠătơyăVbottle 0.7571 m3 Áp su tătrướcăkhiăđưaăvƠoăbu ng ch a Ppre 19.8MPa
H s đo n nhi t c a ch t khí 1.8
H TH NGăC ăKHệ Kh iălượng mặt ph ng Me 4000kg Đ c ngătheoăphư ngăngangăKe 1.266MN/m H s gi m ch n Ce 44.6 kN(s/m)0.5 H s maăsátăCoulombăμe 0.39% H s tri t tiêu l c 0.5 L c c aăhaiăkhungăđỡFzHD 1 và FzHD 2 2085 kN Chi u cao c t dầu c a đỡ đ ng Lvb 12.7 mm Di n tích c a các đỡ 2xAvb 2x0.519 m2
H s lò xo c a đỡđ ng Kvb 67.02 GPa
BÀN PH NG
hG:Chi u cao c a trọng tâm G so với tâm O 0.56 m ex:Sai s gi a trọng tâm G và tâm O 0.0 m a:kho ng cách từOăđ n v trí gắnăđầu piston 1.5m av:Kho ng cách từOăđ n v tríăđặt đỡ 1.2m ah:Kho ng cách từOăđ n v tríăđặt thanh gi ng 1.3m ca:Chi u cao từOăđ năđi măđặtăđầu piston 0.115m cv:Chi u cao từOăđ n v trí đỡ 0.23m ch:Chi u cao từOăđ n v tríăđặt thanh gi ng 0.455m
la:Chi u dài c a b truy n 1m
8.8Kết quả:
Hình 8.11 Gia t c c a bàn rung khi ki m tra tín hi uăđi u hòa 0.25g và tần s 4.1Hz
Hình 8.12V n t c c a bàn rung khi ki m tra tín hi uăđi u hòa 0.25g và tần s 4.1Hz
Hình 8.14 Gia t c khi ki m tra tín hi u là xung White Noise th i gian 0.01s và Noise power [0.5]
Hình 8.15V n t c khi ki m tra tín hi u là xung White Noise th i gian 0.01s và Noise power [0.5]
Hình 8.16 V trí khi ki m tra tín hi u là xung White Noise th i gian 0.01s và Noise power [0.5]
Hình 8.17 Gia t c khi ki m tra tín hi u Elcentro
Hình 8.18 V n t c khi ki m tra tín hi u Elcentro
Hình 8.19 V trí khi ki m tra tín hi u Elcentro
Nh n xét:Các k t qu trên ta nh n th yăkhiălúcăđầuădaoăđ ngăchưaă ổnă đ nhănhưngăsauă kho ng 0.6s s bắtăđầu ổnăđnh.
Ch ng 9
K T LU N VÀ H NG PHÁT TRI N
9.1 K t lu n:
Vớiăđ tài"Tính toán,thiết kế và mô phỏng bàn rung phục vụ trong nghiên cứu động đất" Tác gi đãăth c hi năđược các n i dung sau:
Tínhătoánăs ăb được các thông s c a h th ng bàn rung
Đưaăraămôăhìnhătoánăhọc c a bàn rung và gi i bài toán b ng phư ngăphápă Newmark. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Xây d ngăđược h th ngăđi u khi n c a bàn rung d ngăs ăđ kh i và xét tính ổnăđnh c a h th ng
Mô ph ng h th ng bàn rung b ng Matlab-Simulink
Từ nh ng k t qu th c hi năđược thì có th xây d ngăđược mô hình bàn rung th c s đ nghiên c uăđược k t qu th c s và so sánh vớiăc ăs tính toán lý thuy t.
9.2 H ng phát tri n:
Từc ăs tính toán trong nghiên c u này có th m r ng mô ph ng cho bàn rung nhi u b căh n.
T oăc ăs đ xây d ng bàn rung th c t từđóăcóăth phát tri năđược h th ng bƠnărungăđ tính ổnăđnh c aăcôngătrìnhăvƠăđưaăraăcáchăkhắc ph cătrước các
TÀI LI U THAM KH O
1. INOVA hydraulic Inc(2004)INOVA Servohydraulics Testing
systems,Germany
2. Clark , A.,Dynamic Characteristics of Large Multiple Degree of freedom
Shaking Table.Proc.10th World Conf.on Earthquake
Engineering,Madrid,Spain 2823-2828,1992
3. Conte,JP.,I.E ,Restrepo,J,Seible (2004)' UCSD-NEES large high
performance outdoor shake table ,17th engineering mechanics
conference,Newark,USA,2004
4. ANCO Engineers Inc.,(1990),Shaking Tables Product
Catalogue,Colorado,USA
5. S.K Prasad,ITowhota(2004),Shaking Table Tests in Earthquake
Geotechnical Engineering,Current Science,Vol.87(10),Nov.2004
6. Zhao J.,Shield C.,French C.,Posbergh T.,(2004) Effect of
Servovalve/Actuator Dynamics on Displacement Control Testing,Conf.on
Earthquake Eng.,August 2004,Vancouver Canada,1-5
7. Jamaluddin K,(2004) Shaking tables hydraulic systems,UTM Studai,Penerbit UTM Skudai,Jorhor.
8. Majumdar S.R(2003) ,Oil Hydraulics System,2nd Edition,New York ,McGraw-Hill
9. Sullivan J,A(1998),Fluid Power and Application,4th Edition ,Ohio USA 10.McCloy D.,Martin H.R (1980),Control of Fluid Power,Analysic
11.Thoen,B.K.,469 D Seimic Digital Control Software.MTS Coporation,2004 12.Stoten,D.,Magonette,G.,Severn,R.T.,and Bairrao,R., Developments in the
Automatic Control of Experimental Facilities .Report No. 9 uropean Consortiumn of Earthquake Shaking Tables,Lisbone,2001
PH L C
PH L C B Ch n ng d n
PH L C B (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
PH L C C Ch n v t li u
PH L C D
PH L CE
PH L CF
PH L CK n=20; dt=0.01; t(1)=0; for(i=1:n) t(i+1)=t(i)+dt; end
disp('nhap ma tran do cung va ma tran khoi luong'); k=[12630 52270 5750;0 201606 300000*sin(2*pi*t(i));...
5750 300000*sin(2*pi*t(i))+12020 195630] m=[1200 0 399.6;0 1200 0;399.6 0 1133];
c=44600*[1 0 0.115;0 0 0;0 0 0.0132]; disp('matran do cung k=');
disp(k);
disp('matran khoi luong m='); disp(m);
disp('matran giam chan c='); disp(c); u=[0;0;0]; ud=[0;0;0]; udd=[0;0;0]; alpha=1/2; gamma=1/6; a0=1/(alpha*dt^2); a1=gamma/(alpha*dt); a2=1/(alpha*dt); a3=(1/(2*alpha))-1; a4=(gamma/alpha)-1; a5=((gamma/alpha)-2)*(dt/2); a6=dt*(1-gamma); a7=gamma*dt; keff=k+a0*m+a1*c for(i=1:n) f=[100000*sin(2*pi*t(i));-41700;11500*sin(2*pi*t(i))]; s=m*(a0*u+a2*ud+a3*udd)+c*(a1*u+a4*ud+a5*udd); feff=f+s;
disp('luc feff::') disp(feff) templ=u; u=inv(keff)*feff; temp=udd; udd=a0*(u-templ)-a2*(ud)-a3*udd; ud=ud+a6*temp+a7*udd;
disp('cap nhat gia tri u') disp(u);
disp('cap nhat gia tri ud') disp(ud);
disp('cap nhat gia tri udd') disp(udd)
PH L CL
function GNOT f0 = 10 ;% tan so
bw = 5;%chieu rong dai
depth = 0.8;% chieu sau
T = 0.01;% chu ki lay mau
k1 =-cos(2*pi*f0*T); a = 1-tan(pi*bw*T); b=1+tan(pi*bw*T); k2=a/b; a1 =k1*(1+k2); a2=k2; w0=1+depth/2; w1=-depth/2;
syms z%khai bao bien
num=[w1+w0*a2 (w0+w1)*a1 w0+w1*a2] den=[a2 a1 1]; hold on; [numc,denc]=d2cm(num,den,T,'tustin') bode(numc,denc); G=tf(numc,denc); Gcom=G*G*G*G*G kp=1.5; Gd=-kp*Gcom; kv=0.35; Gv=-kv*Gcom; ka=0.45; Ga=ka*Gcom; kdp=-0.15; num1=[1 0 0];den1=[1 0.7071 0.25]; Gdp=tf(num1,den1); Gf=kdp*Gcom*Gdp; num2=[1 0 0 0];den2=[1 2.4140 1.2066 0.4998]; Gra=tf(num2,den2); num3=[1 0 0 0];den3=[1 2.4140 1.2066 0.4998 0 0]; Grd=tf(num3,den3); num4=[1 0 0 0];den4=[1 2.4140 1.2066 0.4998 0]; Grv=tf(num4,den4); num5=[1 0 0 0 0];den5=[1 2.4140 1.2066 0.4998];kjf=0.0004; Grj=tf(num5,den5); Gr=Gcom*(kp*Grd+kv*Grv+ka*Gra+kjf*Grj);bode(Gr)