升压型开关液压源原理及试验研究

发布时间：2020-10-09 01:11

　　 本论文主要研究开关液压源中升压型开关液压源的原理、特性及其试验系统。首先，论文从多执行器复合控制系统节能、变压的角度出发，分析了传统的各类液压传动系统的优缺点，提出了开关液压源系统，并介绍了高速开关阀控制系统。接着根据弱电系统和液压系统存在很大的相似性，经过大量研究分析，借助升压型开关电源的理论知识，论文在本章提出了升压型开关液压源理论结构和工作原理，并分析了其稳态特性。最后论文研究了升压型开关液压源的损耗、元件特性和系统动态特性，并用试验来验证结构的合理性以及系统的性能。 第一章从多执行器复合控制系统节能、变压的角度出发，分析了各类液压传动系统的优缺点，概述了开关液压源系统，提出将开关液压源用于单泵多执行器系统的结构，以进一步体现了开关液压源在节能方面的优势；同时介绍了高速开关阀控制系统。通过对这些系统的详细分析，提出了论文研究的目的、内容和意义。 第二章根据弱电系统和液压系统存在很大的相似性，本章重点在于从理论上找出合理的结构——升压型开关液压源结构，以通过分立液压元件实现了油源输出压力的连续升压。 第三章认识到开关液压源在高速单向阀的启闭过程存在相当大的损耗，且该损耗与开关频率密切相关，因此将开关液压源的损耗分成了动态损耗和瞬态损耗两类；为了使系统损耗降到最低，对升压型开关液压源的各关键元件：高速开关阀、高速单向阀、液容元件、液感元件和系统的管路进行建模和特性分析，并提出了对由斜轴式锥形柱塞液压马达驱动大惯性飞轮组成的液感元件进行改进以提高其高频性能的方法，同时对液感元件上的附加液阻进行了系统性的描述；本章也从理论分析的角度给出合理的元件参数选择以进行试验验证。 第四章在第三章的基础上，对整个系统进行建模和仿真，得出了开环系统的动态特性，并对得到的结果进行了原因分析。 第五章针对第三、四章的理论分析，给出了试验的支持。本章主要完成升压型开关液压源试验验证，并对试验结果进行了性能、原因分析。 第六章对本论文所做的研究工作作了简要的总结，并对其未来发展做了展望。
【学位单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2006
【中图分类】：TH137
【文章目录】：
全文摘要
ABSTRACT
目录
第一章 绪论
    1.1 传统多执行器复合控制系统概述
        1.1.1 节流控制系统概述
        1.1.2 闭式容积传动系统
        1.1.3 功率适应系统(负载敏感系统)
        1.1.4 二次调节传动系统(定压网络液压马达系统)
        1.1.5 液压变压器
    1.2 开关液压源系统概述
        1.2.1 升压型开关电源原理
        1.2.2 开关电源与开关液压源类比
    1.3 基于脉冲流量的高速开关阀流量控制概述
        1.3.1 高速开关阀速度控制系统实现
        1.3.2 高速开关阀压力控制系统实现
    1.4 论文的目的、研究内容
    1.5 论文意义
    1.6 本章小结
第二章 升压型开关液压源原理研究
    2.1 升压型开关液压源的理论结构
    2.2 升压型开关液压源的工作原理
    2.3 本章小结
第三章 升压型开关液压源元件建模及特性分析
    3.1 高速开关阀与高速单向阀的模型建立
        3.1.1 主阀芯动力学模型
        3.1.2 主阀口节流模型
        3.1.3 主阀的总体模型
        3.1.4 主阀芯动态特性分析
    3.2 液容元件建模
        3.2.1 弹簧液压缸在开关液压源中作为液容元件的证伪
        3.2.2 蓄能器皮囊内气体绝热变化模型
        3.2.3 蓄能器活塞的动力学模型
        3.2.4 蓄能器的总体模型
        3.2.5 蓄能器的附加液阻
        3.2.6 蓄能器的动态特性分析
    3.3 液感元件建模
        3.3.1 关于长管道在开关液压源中作为液感元件的证伪
        3.3.2 液感的动力学模型
        3.3.3 液感的连续性模型
        3.3.4 液感的总体模型
        3.3.5 液感元件的动态特性分析
    3.4 高频容腔模型
        3.4.1 高频容腔建模
    3.5 本章小结
第四章 升压型开关液压源系统建模及仿真
    4.1 升压型开关液压源系统整体模型
    4.2 升压型开关液压源系统仿真结果
    4.3 本章小结
第五章 升压型开关液压源的试验性能研究
    5.1 试验系统
        5.1.1 试验系统机械部分
        5.1.2 试验系统电控部分
    5.2 升压型开关液压源试验结果及性能分析
    5.3 本章小结
第六章 论文总结与展望
主要参考文献
致谢
硕士研究生期间发表论文
硕士研究生期间参加科研项目

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本文编号：2833011