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高明高空车出租, 顺德高空车出租, 三水高空车出租   高空车电液力系统各元件的数学方程

作者:admin 发布::2023-09-20

      高明高空车出租, 顺德高空车出租, 三水高空车出租   高空车电液力系统各元件的数学方程    本节将给出构成电液力系统各元件的数学方程、负载力平衡方程及系统非线性摩擦补偿方程,为后续控制方法的推导及仿真模型的搭建奠定基础。 

   1 电液伺服阀的阀芯位移方程: 本文所选用的电液伺服阀是基于力反馈控制的双喷嘴-挡板式电液流量伺服阀,具有控制精度高、动态响应快、低滞环、高分辨、重复精度高和操作简便等优点,同时它的工作性能稳定、线性度好、驱动力大和零漂小。 电液伺服阀的传递函数 Gqi(s)为: 式中:I 为伺服阀的输入电流,m A;Kqi为伺服阀的流量-电流增益系数,(m3/s)/A;ωsv 为伺服阀自身的固有频率,rad/s;ζsv 为伺服阀自身的阻尼系数。  将电液力系统的伺服阀简化为一阶惯性环节,伺服阀的阀芯位移方程可表示为:xv为伺服阀的阀口开度大小,m;τv为伺服阀时间响应常数,s;ksv为伺服阀的电流-阀芯位移增益系数,m/A;u 为伺服阀的输入电流。 

    2 电液伺服阀的阀口流量方程: 零开口滑阀的流量增益特性是线性度好,同时伺服阀的压力增益系数大,在零位时的泄漏量也很小,所以本文的电液力系统选用零开口电液伺服阀。电液伺服阀的阀口流量方程为: q1,q2为液压缸左右两腔流入、流出的有效流量,m3/s;Cd为伺服阀阀口的流量系数;w 为伺服阀阀口面积梯度,m;ρ 为液压油密度,kg/m3;ps为供油压力,Pa;p0为回油口压力,Pa;p1为液压缸右腔的压力,Pa;p2为液压缸左腔的压力,Pa。 在推导系统的传递函数时,为了简单起见,伺服阀的线性化流量方程可表示。

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   3 液压缸两腔的压力动态方程: 本文所选用的液压缸为双出杆对称液压缸,活塞杆刚度足够大视为刚体,活塞

杆位移等于活塞位移。可得液压缸两腔的压力动态方程。E 为液压油的体积弹性模量,Pa;A 为液压缸活塞的作用面积,m2;xf为电液力系统活塞杆的位移,活塞杆刚度足够大视为刚体,活塞杆位移等于活塞位移,m;Cip为液压缸的内泄漏系数,(m3/s)/Pa;pL为左右两腔的压力差,pL=p1- p2,Pa;V1,V2为液压缸左右两腔的容积大小,m3。

     4 负载力的平衡方程:  对电液力系统物理模型进行动力学分析,将位置系统看作一个质量弹簧负载,对其进行受力分析。 电液力系统力平衡方程为: Ap =F +Mx+B x+F  中:Fk为力传感器所测得的电液力系统活塞杆所输出的负载力,Fk=K(xp+  xf),N;M 为液压缸活塞杆及负载质量的等效总质量,kg;Bp为黏性阻尼系数大小,N/(m/s);Ff为活塞杆与液压缸内壁之间的非线性摩擦力。 a1,a2,a3为摩擦力曲线的幅值大小系数;b1,b2,b3为摩擦曲线的形状系数,其取值大小共同决定了摩擦力曲线的变化规律。根据参考取值为:a1=177,a2=63,a3=4000,b1=500,b2=80,b3=900,摩擦力 Ff与活塞运动速度 xf的关系。 

 

    5 传感器的数学方程及精度: 本文中需要检测的物理量有液压缸活塞杆输出的负载力、液压缸活塞杆的位移和液压缸左右两腔的压力等。力传感器的功能是实时监测电液力系统液压缸活塞杆的输出力,将输出力信号传输给控制器形成闭环,控制器比较输出信号与输入信号的大小,得到输出力的误差大小来调整电液力系统的输出力。 力传感器的数学方程为: f fU =FK   Kf为电液力系统力传感器的增益系数大小。 

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