直驅(qū)式系統(tǒng)雙向泵流場分析與低速特性研究.pdf

1、作為一種新型的電液伺服系統(tǒng)，直驅(qū)式系統(tǒng)使用交流伺服電機和雙向定量泵的組合，取代了傳統(tǒng)電液伺服系統(tǒng)中的伺服閥和變量泵，通過調(diào)節(jié)交流伺服電機的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向來控制雙向泵的輸出流量，進而控制液壓執(zhí)行元件的運動。直驅(qū)式系統(tǒng)具有高效節(jié)能、小型集成化、操縱與控制簡單等優(yōu)點，廣泛應用于國民生產(chǎn)和軍事領(lǐng)域。
　　對于精確控制場合，系統(tǒng)的低速輸出性能尤為重要，避免出現(xiàn)抖動等不穩(wěn)定現(xiàn)象。雙向泵是直驅(qū)式系統(tǒng)重要的液壓元件，它固有的內(nèi)泄漏、壓力脈動和流量脈動

2、影響系統(tǒng)輸出的平穩(wěn)性和準確性，這些影響在系統(tǒng)低速情況下更為明顯。因此，對直驅(qū)式系統(tǒng)雙向泵流場分析和低速特性研究具有重要意義。
　　本文建立了直驅(qū)式系統(tǒng)的數(shù)學模型，包括伺服電機數(shù)學模型和液壓驅(qū)動數(shù)學模型，建立了雙向泵的內(nèi)泄漏模型以及流量脈動模型;通過Fluent仿真軟件分析雙向泵內(nèi)部的壓力場、速度場以及輸出流量，根據(jù)這些物理量分析泵的泄漏現(xiàn)象、渦旋現(xiàn)象、壓力脈動現(xiàn)象以及流量脈動現(xiàn)象，得出這些因素對泵輸出特性的影響;通過流量脈動的數(shù)學

3、模型分析齒輪參數(shù)對脈動率大小的影響，并根據(jù)分析結(jié)果優(yōu)化齒輪泵的參數(shù)，降低流量脈動率。
　　本文在AMESim仿真軟件中建立直驅(qū)式系統(tǒng)液壓部分仿真模型，在Matlab/Simulink仿真軟件中建立伺服電機控制模型，并將泄漏模塊和流量脈動模塊加入直驅(qū)式系統(tǒng)仿真中，分析這兩種現(xiàn)象對系統(tǒng)輸出性能的影響。最后，基于PID控制方法，在泵出口設(shè)置壓力閉環(huán)伺服控制，對整個直驅(qū)式系統(tǒng)進行位置閉環(huán)伺服控制，減小泵流量脈動和泄漏對輸出的影響。通過仿真