|
|
升降安裝車閥控非對(duì)稱液壓缸系統(tǒng)建模 升降安裝車出租 手機(jī):136-2222-7751,138-2229-3820
路燈維修安裝 升降安裝車出租 升降安裝車租賃, 升降安裝車出租公司, 單支腿電液-比例位置控制系統(tǒng)仿真升降安裝車自動(dòng)調(diào)平系統(tǒng)是一個(gè)多輸入多輸出系統(tǒng),具有顯著的非線性和耦合性,因此設(shè)計(jì)的控制器和算法很難達(dá)到理想的效果。對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行正交化處理(將傾角傳感器設(shè)計(jì)為兩個(gè)正交分量,并且將其擺成與相鄰兩支撐點(diǎn)連線平行),可使各個(gè)液壓支腿的特性相一致,這樣就可以將升降安裝車自動(dòng)調(diào)平系統(tǒng)分解為四個(gè)單輸入單輸出閥控缸系統(tǒng)。升降安裝車自動(dòng)調(diào)平系統(tǒng)的實(shí)質(zhì)是一個(gè)閥控缸系統(tǒng),其控制目標(biāo)是液壓缸的位移,需要對(duì)電液比例閥控缸模型進(jìn)行分析。在進(jìn)行模型建立時(shí),需要做如下假設(shè):(1)控制閥為理想的零開口四通滑閥,四個(gè)節(jié)流口對(duì)稱且匹配;(2)控制閥具有理想的響應(yīng)能力,閥芯位移、閥壓降及流量的變化能在瞬間發(fā)生;(3)液壓缸為理想的單輸出桿液壓缸,供油壓力恒定且回油壓力為0;(4)忽略管道流體質(zhì)量的影響以及管道的動(dòng)態(tài)特性;(5)閥的節(jié)流口處為紊流狀態(tài),忽略液壓油在閥中的壓縮性; 升降安裝車自動(dòng)調(diào)平系統(tǒng)中液壓缸的工況是舉升調(diào)節(jié)梁,此時(shí)液壓缸活塞桿運(yùn)動(dòng)速度y0,即0vx,根據(jù)流體力學(xué)知識(shí),液壓缸進(jìn)油腔、回油腔的流量分別, dc—流量系數(shù);—控制閥窗口面積梯度. (5)液壓缸穩(wěn)態(tài)時(shí),其平衡方程如下式 定義負(fù)載壓力, 液壓缸的輸出功率, 定義負(fù)載流量, :qK—流量增益;cK—流量–壓力增益系數(shù)。
液壓缸流量包括推動(dòng)液壓缸活塞桿運(yùn)動(dòng)所需的流量、經(jīng)過活塞密封的內(nèi)泄流量、經(jīng)過活塞桿密封處的外泄流量、油液壓縮和腔體變形所需的流量。假定活塞兩腔的初始容積相等,即21VV,故進(jìn)油腔的流量連續(xù)性方程. 回油腔的流量連續(xù)性方程 eβ—液壓缸中油液等效容積彈性模數(shù),Pa;eiC、C—內(nèi)、外泄漏系數(shù);21VV、—進(jìn)油腔、回油腔容積。ieC—等效泄漏系數(shù);iaC—附加泄漏系數(shù);tV—等效容積。液壓缸力平衡方程 m—活塞桿及負(fù)載的質(zhì)量,kg;B—活塞及負(fù)載的粘性阻尼系數(shù);K—負(fù)載的彈性剛度,N/m。 進(jìn)行拉普拉斯變換,并消去中間變量,整理得閥芯位移vx和系統(tǒng)負(fù)載F同時(shí)作用時(shí)液壓缸的輸出位移 ceK—控制系統(tǒng)總流量壓力系數(shù)。可以看出:分子中的第一項(xiàng)可看作成液壓缸在無負(fù)載工況下的速度;第二項(xiàng)可以看作附加泄漏對(duì)液壓缸速度的影響,一般情況下很小可以忽略不計(jì);第三項(xiàng)則是因液壓缸承受負(fù)載產(chǎn)生與輸入量相反的作用而使液壓缸的速度降低。
控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)傳遞函數(shù)是研究系統(tǒng)特性的重要工具之一,根據(jù)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)來確定電液比例控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。控制器比例閥液壓缸位移傳感器-負(fù)載放大器比例放大器的傳遞函數(shù)控制信號(hào)經(jīng)過比例放大器放大轉(zhuǎn)變成電流信號(hào)輸入到比例閥中,其轉(zhuǎn)折頻率比控制系統(tǒng)的頻寬大的多,可將其簡(jiǎn)化為一個(gè)比例環(huán)節(jié):aK—比例放大器的增益; )比例換向閥的傳遞函數(shù)電液比例位置控制系統(tǒng)在工作頻率范圍內(nèi)起主導(dǎo)作用的是閥控非對(duì)稱缸的動(dòng)力機(jī)構(gòu)環(huán)節(jié),其固有頻率是系統(tǒng)的最低轉(zhuǎn)折頻率,而比例換向閥的轉(zhuǎn)折頻率往往高于閥控缸的轉(zhuǎn)折頻率。因此,控制系統(tǒng)分析過程中可以將比例換向閥近似看作一個(gè)二階環(huán)節(jié)。KSV—比例的增益;Vw—比例閥固有頻率,rad/s;Vx—比例閥阻尼比。
3)液壓缸的傳遞函數(shù)的閥控缸數(shù)學(xué)模型中是一種通用形式,在實(shí)際應(yīng)用中為了便于分析,一些特定的因素如本系統(tǒng)中液壓動(dòng)力元件的負(fù)載為慣性負(fù)載(k=0)、流量壓力系數(shù)cK很小、粘性摩擦系數(shù)B也很小,附加泄漏iasCp也很小均可忽略,故可將輸出函數(shù)sY)(簡(jiǎn)化為: —固有頻率。 3)位移傳感器的傳遞函數(shù)所選的傳感器為位移傳感器,其響應(yīng)常數(shù)遠(yuǎn)小于計(jì)算機(jī)采樣頻率和機(jī)械本體的時(shí)間常數(shù),可以將其視為一個(gè)比例環(huán)節(jié)[60],故傳遞函數(shù)為:mK—位移傳感器的增益;Y—液壓缸的位移。