电液数字位置伺服系统负载敏感型阀口压差控制技术研究

发布时间：2020-08-27 13:22

【摘要】： 随着经济的迅速发展,能源消耗也迅速地增加。为解决能源需求旺盛和供应紧张的现状,新能源开发和节能减排是目前众多学科研究的课题,本文针对液压位置伺服系统效率过低的问题,对负载敏感控制技术进行深入的分析研究。文章首先介绍了课题的研究背景和研究意义,对国内外各种液压系统节能技术和研究成果进行对比分析,以不牺牲伺服系统控制精度为前提,将负载敏感技术引入到伺服阀口压差控制中,以实现提高系统效率的目的。本文在分析了液压滑阀的工作特性和功率特性后,确定了以泵控和阀控相结合,以数字控制器作为控制核心的负载敏感控制节能方案,并建立相应的数学模型进行仿真分析。实验部分以液压多轴数字控制器MX4为控制核心,编写负载敏感控制程序,结合大型压力机系统实现负载敏感控制,在实际运行中还加入功率保护功能。实际运行表明,电液位置伺服系统负载敏感型阀口压差控制系统原理正确,设计合理,在使用过程中大幅降低系统功耗,对系统控制精度也有相应提高,整个系统运行稳定,生产效率和产品合格率都大幅提高。文章最后对进一步提高伺服系统效率和控制性能提出以数字控制器和电液伺服排量控制泵为主要控制元件,通过控制算法实现负载敏感系统方案构想。
【学位授予单位】：武汉科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TH137
【图文】：

滑阀,流体力学,阀口

统开环增益，从而有效地提高系统的整体性能。2.1.3理想零开口四边滑阀压力流量特性理想滑阀是指径向间隙为零、工作边锐利的滑阀，如图2.4(a)所示。理想零开口四边滑阀的等效液压桥路如图2.4(b)所示。阀的四个可变节流口以四个可变液阻表示，组成一个四臂可变全桥。一一一一一—~一一一 }}}}}}}}1111{{{{{…不不 {{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{ rrrlllll一‘ ‘ ‘‘‘‘‘‘ ‘一一 lllllllllllll一一一一一一一一一一一离离离离日 /// }}}}}}}LI· · 接负载(a)图2.4四边滑阀液压桥路根据流体力学可得:q:二。wxv后(2.6)式中:Q一流量系数不卜一面积梯度(m)xv一阀芯位移(Tnm)式 (2.6)表示的无因次图形如图2.5所示，该图显示了阀口流量一负载压力及阀芯位移三者的关系，图中的横坐标是负载压力占系统压力的比率，最大值为100%，而纵坐标是通过阀口的流量占可通过阀口最大流量的百分比。不同位置的曲线表示阀口开度不同，由外而内，阀口开度逐渐减小。

阀口,阀芯位移,负载压力,流量

不卜一面积梯度(m)xv一阀芯位移(Tnm)式 (2.6)表示的无因次图形如图2.5所示，该图显示了阀口流量一负载压力及阀芯位移三者的关系，图中的横坐标是负载压力占系统压力的比率，最大值为100%，而纵坐标是通过阀口的流量占可通过阀口最大流量的百分比。不同位置的曲线表示阀口开度不同，由外而内，阀口开度逐渐减小。

曲线,输出效率,滑阀,曲线

第10页式汉科技大学硕士学位论文图2.6滑阀输出效率曲线由图2.6看出滑阀的输出效率与阀芯开口呈线性关系，随着阀口开度的减小，系统的输出效率逐渐减小。而与负载压力呈非线性关系，无负载压力时，系统效率为零，随着压力上升效率逐渐增加，当负载压力占到供油压力的65%左右时，滑阀的输出效率最高，大约为38%，此后，负载压力继续升高，而输出效率却快速下降。缨缨缨彝彝卜卜洲洲靴靴麟麟翩翩、、、、、、、、卜卜卜、、卜卜卜、、呱呱呱呱翻翻翻液压系统滑阀阀口的能量损失分析2.2.1能量损失的原因从图2.6可以看出，滑阀作为液压伺服放大元件其效率并不高，对于以恒排量泵作为动力源的液压伺服系统而言，其效率最高也不过40%

【参考文献】