油液體積彈性模量對電液伺服系統(tǒng)動態(tài)特性影響研究.pdf

1、油液體積彈性模量是液壓油的一個重要物理參數(shù)，它隨壓力、溫度、含氣量以及油液的類型的變化而變化，是一個很難確定的變化量，一直以來是液壓系統(tǒng)建模分析的軟參數(shù)。在液壓系統(tǒng)的設計研究中，油液體積彈性模量直接影響液壓固有頻率和阻尼比，即影響系統(tǒng)的快速性和穩(wěn)定性。在實際設計分析中通常將液壓油有效體積彈性模量視為一個常量，對于分析要求不高的場合，這種簡化對分析結(jié)果的影響并不顯著，但對于高精度、高動態(tài)響應和高穩(wěn)定性的電液控制系統(tǒng)，將產(chǎn)生誤差得不到準確的

2、結(jié)果，從而影響液壓系統(tǒng)設計及其參數(shù)的確定。因此，在液壓系統(tǒng)特別是電液伺服系統(tǒng)等高性能液壓系統(tǒng)中的設計分析中，考慮彈性模量的變化特性顯得尤為重要。
　　本論文在建立的伺服閥控伺服缸的數(shù)學模型和仿真求解模型的基礎上，將油液體積彈性模量考慮成交量，在不同系統(tǒng)壓力下求解得到彈性模量為常量和變量的系統(tǒng)階躍響應曲線，分析兩者的差別，論證彈性模量取變量的正確性和可行性;在不同油液溫度和油液含氣量下求解得到系統(tǒng)階躍響應曲線和正弦響應曲線，分析油液

3、溫度和油液含氣量對系統(tǒng)動態(tài)特性的影響。在建立的實時控制模型的情況下，實驗得到不同系統(tǒng)壓力、不同油液溫度和抽真空前后的階躍響應曲線和正弦響應曲線，分析彈性模量對伺服系統(tǒng)動態(tài)特性的影響，同時與理論分析進行對比。本論文的主要研究內(nèi)容如下:
　　第一章介紹了油液體積彈性模量的基本概念及其測量方法，隨后介紹了液壓伺服控制系統(tǒng)以及油液體積彈性模量在液壓系統(tǒng)中的重要性，詳細介紹了國內(nèi)外關于油液體積彈性模量對液壓系統(tǒng)性能影響的研究現(xiàn)狀，闡述了課題

4、研究意義，針對目前彈性模量對液壓系統(tǒng)性能影響的研究現(xiàn)狀提出了主要研究內(nèi)容。
　　第二章建立了伺服閥控伺服缸的數(shù)學模型，以及伺服閥、位移傳感器和伺服放大器的數(shù)學模型，同時計算得到系統(tǒng)的實際參數(shù)。
　　第三章完善原有實驗臺的控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，編寫研華數(shù)據(jù)采集卡PCI1710L和PCI1720的xPC驅(qū)動，完成了多通道模擬輸入和多通道模擬輸出，建立了伺服閥控伺服缸系統(tǒng)的實時控制模型，實現(xiàn)了伺服缸的高頻運動，同時提高數(shù)據(jù)采集頻

5、率。
　　第四章搭建了Simulink伺服閥控伺服缸仿真模型，求解得到不同系統(tǒng)壓力下彈性模量為常量和變量的階躍響應曲線，分析彈性模量取常量和變量的對系統(tǒng)階躍響應特性的影響提出了彈性模量取變量的合理性和可行性;求解得到不同油液溫度和不同含氣量下彈性模量為變量的階躍響應曲線和正弦響應曲線，分析油液溫度和油液含氣量對伺服系統(tǒng)動態(tài)特性的影響研究。
　　第五章在彈性模量測量實驗臺上開展實驗，實驗得到不同系統(tǒng)壓力下的階躍響應曲線和正弦響