專用汽車配套的液壓沖擊器建模仿真與優(yōu)化研究.pdf

1、液壓沖擊器是一種利用液壓能使活塞進行往復運動，達到破碎目的的沖擊機械。傳統(tǒng)的液壓沖擊器一般都采用自動配流的方式，這種形式的液壓沖擊器活塞的沖擊能與液壓泵輸入流量的平方成正比，活塞的沖擊頻率與液壓泵輸入流量成正比，輸入流量的改變對沖擊能的影響比對沖擊頻率的影響大，提高沖擊頻率來縮短作業(yè)時間的時候，活塞沖擊速度的值可能會過大，使活塞或者釬桿出現(xiàn)塑性變形。為了克服傳統(tǒng)液壓沖擊器的這個缺點，本文以某型號的液壓沖擊器為原型，根據(jù)液壓沖擊器壓力反饋

2、原理，在配流閥上增加一個先導錐閥，使液壓沖擊器具備了獨立調(diào)節(jié)沖擊能和沖擊頻率的功能。
　　根據(jù)活塞、配流閥和先導錐閥的運動狀態(tài)的可能組合，本文將這種裝有先導錐閥的液壓沖擊器一個周期內(nèi)的運動分成7個階段，建立了相應的非線性數(shù)學模型，并對先導錐閥的調(diào)節(jié)范圍做了理論分析。
　　根據(jù)非線性數(shù)學模型，確定仿真過程中的約束條件，建立了液壓沖擊器的MATLAB/Simulink仿真模型，并使用Stateflow模塊，使沖擊器在不同的工作階

3、段之間成功轉(zhuǎn)換。將仿真所得活塞沖擊速度運動曲線圖和實驗測量得到的活塞沖擊速度運動曲線圖作對比，證明液壓沖擊器的仿真模型基本正確，能進行仿真研究。然后分析了主要參數(shù)對液壓沖擊器活塞沖擊速度的影響，并用仿真結(jié)果證明先導錐閥在給定的預調(diào)壓力值合理的時候，能夠獨立調(diào)節(jié)沖擊能和沖擊頻率。
　　液壓沖擊器大部分參數(shù)一旦確定，就不能更改，做實物正交試驗成本太高。針對用實物做正交試驗的不足，本文將使用Isight軟件中的試驗設計算法庫，通過 Is

4、ight與MATLAB/Simulink兩個軟件進行基于聯(lián)合仿真的正交試驗分析，并對仿真結(jié)果進行極差分析與方差分析。
　　試驗分析法雖然能找到影響較大的因子，但不能找到最優(yōu)解。因此，本文將使用優(yōu)化設計方法來研究這個問題。通過Isight與MATLAB/Simulink兩個軟件進行聯(lián)合仿真，分別使用連續(xù)二次規(guī)劃法和多島遺傳算法兩種優(yōu)化方法，以活塞沖擊速度為優(yōu)化目標，以活塞前腔有效作用面積、活塞后腔有效作用面積、高壓蓄能器充氣壓力和反