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如何推到登高车阀控部分模型??    东莞企石登高车出租
新闻分类:行业资讯   作者:admin    发布于:2017-12-314    文字:【】【】【

     如何推到登高车阀控部分模型??   东莞企石登高车出租,  东莞登高车出租,  登高车出租    泵阀联合控制系统的阀控部分为液压伺服系统中典型的传统阀控系统,由伺服阀来控制单杆活塞液压缸做往复运动。在液压缸做往复运动的过程中,活塞的伸出与收缩仅仅只是改变了液压油在回路中方向的变化,对伺服阀节流口流量以及流量连续变化、负载力平衡并没有本质上的影响。这样在建立模型时,负载位移作为输出量与伺服阀开口大小、干扰信号的大小之间的关系也不会因为液压缸方向的变化而变化。因此本文研究液压缸活塞杆半个周期外出运动力例。首先由于伺服阀的动态特性以及频带大小都要优于整个阀控系统,所以简化伺服阀电磁控制阀芯位移为比例控制环节,即:vtuKvx.  其中tK为伺服阀阀芯位移的比例系数,vx为阀芯位移,vu为位置输入信号。为了建模方便,首先定义无杆腔与有杆腔的活塞的有效面积分别为21,AA。液压缸内的压力分为21PP。负载压力为LP。负载流量1QQL令:12AA:其次根据流体力学基本知识可知节流方程,流入无杆腔的液压流量1Q:同理可得有杆腔流量2Q:222cPwxQvd,  dc为伺服阀阀口流量系数,伺服阀过流面积梯度,液压油密度。另外,可经过忽略油液压缩比和液压缸泄露来通过活塞杆的位移来进行计算有杆腔无杆腔的流量大小.   



     对于液压缸来说初始容积远远大于活塞运动时两腔走过的体积,而对于液压缸来说根据质量守恒定律以及液压油为黏性可压缩性流体根据流体力学的知识可得液压缸有无杆腔的流量连续方程,  icC为液压缸左右两腔的泄露系数,ecC为液压缸左右两腔的外泄系数,e为液压油体积弹性模量,0V为液压缸左右两腔初始体积。最后得阀控系统的力学平衡方程,由牛顿第二定律可得:cttLPAPAP,  M为惯性负载质量,b为液压缸的阻尼负载系数,cf为系统的负载摩擦力。得泵阀联合控制系统的阀控部分系统框:进行结合可得整个泵阀联合控制系统的框图,  图则可对泵阀联合控制系统在忽略掉系统负载摩擦力的前提下将传递函数进行简化得.  然后泵阀联合控制系统的传递传递函数简化,  vK为开环增益系数,cKt为等效泄露系数,固有频率,阻尼比。



     蓄能器的性能分析蓄能器的动态响应可由输出流量与泵口压力的传递函数为一阶高通环节分析可得,其系统转折率与蓄能器的阀口-压力系数,充气压力,气囊的体积等有关,蓄能器的充气压力与气囊体积的1.4倍的乘积是个定值,提高额定的数值可以提高其转折率,蓄能器的阀口-压力系数又跟蓄能器节流阀的开口度成正比,当泵口单元的系统压力升高时,蓄能器的气体压力也升高,气体体积减少,也能提高蓄能器的传递函数的转折率,所以为了提高系统的动态响应,则提高蓄能器一阶高通环节的转折率,只能加大节流阀开口阀度,提高泵口压力,以及提高充气压力与气囊的体积。假设液压缸的位移信号变化成正弦信号,则负载的流量也成正弦变化,泵口压力的发生着相应的变化,存在一个最大值maxP,一个最小值minP。蓄能器为了能满足液压缸做完整的正弦运动,其相应的气囊体积也必须满足一定的调控量。当蓄能器中气囊体积缩小到最小值minV,泵口单元系统压力达到最大值。当气囊体积膨胀到为maxV,相反系统压力达到最小值。这样蓄能器中才能满足液压缸做正弦运动时所需求的系统流量,蓄能器的气囊体积调节范围V最小需满足:同样由上式分析可得,为了提高调节量,需增大蓄能器的充气压力以及气囊的体积大小。由于泵口单元压力的波动对液压缸的控制精度存在着一定的影响,所以为了提高液压缸的控制精度需要控制泵口压力的波动足够的小。从蓄能器的角度出发,当蓄能器的气囊体积从最大到最小变化过程中,泵口压力则是单周期内从最小变化到最大,阀控部分液压缸负载运动一个单周期。根据蓄能器在冲放液过程中取某个平衡点满足.   对于液压泵来说输出流量为平均流量,对于单周期内蓄能器气囊体积的变化量V,压力波动力:可以得出在泵口压力最小值确定的情况下,提升最大气囊体积可以减少压力波动的大小,只有增大充气压力与气囊体积的1.4倍的乘积这个定值的大小,才能增大气囊的最大体积进而减少泵口单元压力的波动值,提高阀控部分的控制精度。


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   泵控部分性能分析,  根据泵控部分建立的数学模型可得泵口压力单元系统的传递函数因而可得系统经压力调节器和速度PI调节器后的Bode分析再运用MATLAB作研究的是压力调节器中比例和积分系数对系统压力的稳定性影响。其中曲线1的比例系数高于曲线2,曲线2的积分时间常数高于曲线3。b)是研究速度调节器中泵口压力稳定性与参数变化的关系。其中曲线1的比例系数小于曲线3,曲线1的积分时间系数大于曲线2。影响幅频特性会根据压力调节器的比例系数提高而上移,导致相位裕量下降。并且曲线2与曲线3做比较得:相位特性发生延迟滞后,相位裕量下降。因此比例系数的提高和积分时间系数的降低对系统稳定性造成负面变差的影响,应该适当控制参数变化。幅频特性会根据速度调节器的比例系成反比影响,相位裕量因为系数降低而上升。且发现相位特性发生滞后。所以速度调节去比例系数同时影响到系统幅频特性与相频特性。增大时间积分常数,相位特性存在滞后延迟,相位裕量下降稳定性下降。则泵口单元系统的稳定性会因为压力调节器的系数与速度调节器的系数改变而产生波动。控制器参数直接关系对系统的稳定性和系统的响应。因而选取合适的泵头单元控制器的控制方法是进一步需要研究的主要环节。


    阀控部分性能分析,    阀控部分的输出由两部分输入决定:伺服阀阀芯开口大小的控制变量,系统压力的变动。又因为起决定作用的是伺服阀阀芯位移的改变量,所以认定泵口单元系统的输出压力为干扰信号。因此阀控部分的稳定性是测定主要性能的标准。通常相位裕量和幅值裕量是评估系统稳定性的重要指标,对于工程控制系统两项指标需要达到规定的范围要求,相位裕量要求在60~30,幅值裕量要求在BBd6。对于阀控部分单元控制系统做Bode分析利用MATLAB软件作图,根据Bode图验证数学模型分析的幅值裕量过低,相位裕量稍高。产生的原因都是阻尼比过低造成的,因为可知阻尼比与阀控部分的流量-压力增益有关,而流量-压力增益与负载压力,泵口压力,阀口开度等一些变量存在多变量,非线性的关系,同样因为阻尼变化对其他变量造成影响。流量增益根据公式可知与系统的压力有关,又因为泵控部分的系统压力作为电机调速以致流量调节而发生变化。所以流量增益1qK从根本上决定着系统的响应和系统稳定性波动大小,流量增益过大,系统越不稳定。为了防止系统压力的波动产生的干扰信号,造成系统稳定性差以及系统响应性慢,所以在阀控部分设计位移控制器来消除干扰信号产生的负面影响。从而设计相应的控制算法来解决以上问题。


       节能性分析,   对于基于变频调节的泵阀联合系统,由于没有溢流阀元器件的存在,所以就不存在多余流量的流入油箱也不会造成能量的浪费,而是当泵出口的流量过剩于液压缸运动轨迹所需求的流量时,蓄能器起到蓄能与蓄流的功能。当泵出口的流量小于所需求的流量时,就用蓄能器进行流量补偿,在通过变频器来进行电机调速让泵出口流量达到满足的系统流量。所以基于变频调节的泵阀联合系统就能拥有很好的节能性,由于伺服阀和液压泵本身结构设计的原因,使得液压泵和伺服阀存在一定的泄露,造成了能源浪费。





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点击次数:1112  更新时间:2017-12-31  【打印此页】  【关闭

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