2D电液比例换向节流阀原理研究

2D电液比例换向节流阀原理研究 2D电液比例电向电流电原理究研 浙江工电大学 电士位电文学 2D电液比例电向(电流)电原理究研 姓名:电敏健 申电位电电学:电士 电电:机械电子 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 指电电教:阮健 2012-11电液比例电向电流电原理究研 摘 要 电液比例电是电液比例控制技电的核心控制元件,介于电电伺服电常电电电电它与之电,已成电电今液电系电的常用电件,有着大的工程电用前景。电液比例电向电极 流电是其中的一电,可以控制液流的流向和大小。本电文究了一电利用电芯研双运 电 自由度电电的电控型电液比例电向电流电,本电文之电称:电液比例电向电流电。 电液比例电向电流电由电向电流电、电.电电器和比例电磁电三扭 部分电成。本电文的电新点在于利用电.电电器比例电磁电的直电位移电化成电扭将 向电流电电芯的旋电电运,电而推电电芯滑电,电电电液比例电向电流电的功 能。具有电控电电电、控制精度高、电电流量大等电点。它构 本电文主要电电液比例电向电流电电行原理性究研,各章分述如下:第一章介电了电文究背景和电液比例电的特点研,电述了比例电磁电和各电电液比例电的外究电国内研状,括了电文的电电意电和主要究容。概研内 第二章介电了伺服电,藉此提出了电液比例电向电流电分析了电并构 和原理,提出了多电电控 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ,电电了三通电液比例电向电流电。第三章电电电向电流电电控电建立模型数学,后电行电定性分析随,建立电定件条,然后电行电电仿真,分析了主要电电控电的电电特性的影。几个参数响 第四章电电电一电电器及其簧片的电扭构,分析其原理并,然后电电一电电器模型扭电行建模数学,解析簧片电形且的电电果电行比电并与仿真数,电电了数学建模的可性。靠 第五章电述了簧片式电一电电器及其簧片的材料电电和加工扭,介电了电电台的搭建电电电据的电算方法与数,然后通电电电电电其电电电效果扭,电电了簧片式电一电扭电器可行性,且电效果到比例电电电要求。并扭达 第六章电电文电行全面电电,指出未解的电电尚决,提出以后的究重点。研电电电:电向电流电,电定性分析,电电仿真,不定梁静,簧片式电一电扭电器? .’ ? ...’.. ,?. ? .. . ., . ? , . ,, . :.,. . ., . , .. ????????????。。。。。。。。。。。。。’??????????????????????????? .,? . ? , .. : , , ,,浙江工电大电士位电文学学 第章电 电 . 电液比例电述概 近年来,着我工电电代化脚步的加快随国,电液比例技电电展迅速。因电可以像它电液伺服系电那电在能量电电和电电电程中电电电电地、按比例地自电控制,且可以并 电电电电控制。电然在控制精度、电速度上都不及电液伺服系电响,但是其控制性能己足以电足工电电用的要求【。而且比例电在造价及使用、电电等方面均比伺服电更具电电。因此,电液比例控制技电最恰地适电了目前自电化电用电域不电大的电展电电当断,并旧条且电各电机械电电的技电改造电造了件。 .. 电液比例电的起源 电液伺服系电电形萌生于二电,电后得到了电速的电展,形成了完善的液电系电控制理电。电液控制技电由于其有机得溶合了液电系电的大功率、大电度、高电的电点响以及电子技电信电电和电理方便等电点号,在航空航天、自电武器、电电、电站等重要的家电略工电电域得到泛电用国广,迅速取得巨大成功。并 年代后期,电电足工电技电更高的电展要求,各电民用工程电电液控制技电的需求也电得更电迫切泛【。但是与广,电用于电液伺服系电的伺服电电油液的电染度十分敏感,而且其追求零位特性以电足电电控制的要求,电电电零部件的加工和配精装 度 十分电苛以致造价电昂,因而电以电各工电用电所接受。但是,电电的电液电电控制通断控制又不能电足高电量控制系电的要求。因此,电适电电电一电可、价廉、控制靠 精度和电特性均能电足工程技电电电要求的电液控制技电响,电液比例电电而生运,并取得电速电展。 年瑞士布林格电公司生电出型比例方向电成功电用于电电的系电,电电是以电电作电电电的四通比例方向电减,也是世界上最早的电】。自此,电液比例电的电展受到了电多家以及公司的泛重电。七、八十年代是电液比例电国广 电 展的繁盛电期,世界电多著名液电制造商,如公司日本油、研威格士被伊电收电、力士电被公司收电申电了电多比例电的电利推出了自已的比例电电并品。第章电 电电展到今天,几找乎所有的普通电力电、电向电及流量电都可以到相电的比例电,得并到越越来广泛的电用】。 ..电液比例电的特点 电液比例电是一电根据电入的电信气号,电电地、按比例地电油液的电力、流量等参它量电行控制的电电。不电能电电电电的控制功能,而且具有抗电染能力电强、成本电低、电电快等电点响,在液电控制工程中电得越越来广多的泛电用。电液比例电电电上是一电价廉、抗电染性电好的电液控制电,是在电电工电用液电电的基电上电展起的。具有以下特点来: 能方便地电电自电控制、电程控制和程序控制。 把电的快速性、灵与来活性等电点液电电电功率等电点电合起,能电电、按比例地控制电行元件的力、速度和方向,能并冲防止电力或速度电化电的电电象。电化了系电,减少了元件使用量。 制造方便,价格比伺服电低廉,但比普通液电电高。 使用件、条与当保电和电电普通液电电相,抗电染性能电好。 电液比例电可以用于有没反电的电电控制系电,如电.所示;电有些电合需要电行位置控制或提高系电性能电,电液比例电也可以电成电电控制系电,如电.所示。 电入信号 电? 电液比例电电成的电电控制系电 电 电液比例电电成的电电控制系电浙江工电大电士位电文学学 所以,电液比例电是介于电电型液电电伺服电之电的一电液电元件。伺服电与与相比,电液比例电电电只是在控制精度和电快速性方面不如伺服电响,其具有价廉、抗电染性等电点,同电其电、电特性可以电足大部分工电电用要求。电电的液电控制控静与 制电相比,电然价格电电,但由于其良好的控制性能而得到电电。因此在控制电电电,特电是电控制性能要求电高的电合,电电电电电正逐电被比例电所代替。 . 电液比例电及其电机械电电器的外究电国内研状 .. 电液比例电电机械电电器的外究电国内研状 电液比例电最电著的特征和最成功之电在于采比例电磁电作电电一机械电电器。比例电磁电的电电磁电向电的构从来螺管式电电电磁电电改电、演化而,电电.。比例电磁电磁路在隔磁电电分电两路,一路止从壳推盆形厄电电面电入电磁外;而一另路通电厄电盆底电入电磁外。电壳当圈通电激磁后,在有效行程如前内者电生的电磁推力随减电电位移。呈电电系,后者电生的电磁推力随电电位移呈电增电系,电电电化电构参数,两者合成后可以得到比例电控制所要求的水平的行程一推力特 性,电 电.。 比例电磁电电然磁路上电磁电向电的电电电磁电不与同,但同电螺管式电磁电,易于制成式湿卡耐高电电勾】。在电.中,止推盆形厄电电与体套电接成一,形成一个可以承受油液高电的封电容腔,隔磁电电非电磁的金属填电料电电接充而成。耐高电比例电磁电可以直接电电电心,省掉了密封件,小了减摩擦力,提高了工作可性靠,延电 了使用寿命。 比例电磁电 行程一推力特性卜隔磁电一电套一电零电簧一电电一支承电一盒形止推电 电 电. 比例电磁电及其行程一推力特性 第章电 电 比例电磁电起源外国,尤以西德和日本最电著名,主要生电家有厂?,,,,,,等【。浙江大的国内学教丁凡授等 在耐高电比例电磁电的电改电上电行了不的构断探索,取得了多电电新科技成果【】】。按照比例电磁电电液电电电芯电电用途的不同,比例电磁电可以分电推力型和行程型两电形式,前者电用于电力电的比例控制,其水平推力行程电左右;后者电用于比例电向电或流量电的电芯行程的比例控制,根据电电需求其水平推力行程从至不等。 ..电液比例电力电的外究电国内研状 电液比例电力电是按照作用于电芯端面的油液电静参力作用于电芯上的考力电簧力相平衡的原理工作的,通电改电参考力的大小可以电整电出电力。电保电电力电具有水平的流量一电力特性良好的定电精度要求参随考力不电芯的行程电化而改电,比例电磁电具有水平的推力一行程特性正好电足电一要求,因而,可以直接采用比 例电 磁电取代普通电力电的电簧或电电手柄构径成小通的比例电力电,或作电先电型电液比例电力电的电电。而且,若采用电电或电嘴一电板电电构,电芯不受摩擦力的影响,更易于电电良好的比例电力控制特性。电也是电什电比例电力电最先电得成功,最早的比电方向电也采用比例电力电作电电电的原因】电。 一电一比例电磁电一位移电感器体 一比例电磁电一推杆一电力电簧一电电芯 一电座~电簧一电簧座一排螺气电 电不电反电的直电式电液比例溢流电 电.电位置电反电的直电式比例溢流电 电、电.所示,分电电不电反电的直电式电液比例溢流电和电位置电反电的 直电式比例溢流电电电电。因电比例电磁电受磁电和的构限制所电出推力有限,所以构成比例电电力电电需要电电的电要电行构参数必要的电整。同电,电的电力电电方式与控制本身也引起学广者的泛电趣‘【,但电有的比例电力电电品相电于普通的电力电 浙江工电大电士位电文学学 工作原理并无根本的电化。电得注意的是最新出电的比例电力电采用电反电,电电电力直接电电和高精度的控制机械式反电的电力电由于电定性的制电一般采用电接电电,而且采用数字式比例放大器比例放大器本身电一嵌入式系电,其将集成本比例 电磁 电的电插座上,可电电电并数力电。 电改善比例电液比例电力电的性能,究外国内研学国者做了大量工作。德电琛工电大的学.重点究了研国采用直接电力电反电的比例溢流电。我浙 江大的学构来减郁电元提出了采用三通电的主电改善比例电电在空电电的控制性能。..电液比例电向电流电外究电国内研状 电液比例电向或电流电要求电电电电芯位移位置电行电电的定位控制,最电电的方式就是通电电簧比例电磁电电出的将力电性地电电电电芯的位移,电也是电电或直电流量电或电向电的基本工作原理,电电.。然而,油液流电电口由于伯努利效电,在电芯上电生一液电会个称力也电伯努利力,电力的大小电与口的电口面电和电差乘电成正比,因而直电比例流量电着电随口电力差的增大,电的比例特性明电。因而, 电差,甚至出电着电随减口电降的增加通电比例电的流量反而小的不正常电象【按照电磁电的推力与电簧力相平衡控制电芯位置的原理只适用于小流量的电,电电电用最大工作流量一般在/最大工作电力电以下。 此外,电了电电电向电静力的平衡,直电式比例流量电皆采用滑电电构,容易受到摩擦力及油液电染的影出电响卡滞“”电象‘ 。直电式比例流量电如果要电得电好比例 特性,电芯电芯与达孔之电的配合必电到电高的精度,尤其是以电摩擦力电电敏感的电柱度。比如,外国径内某公司?通比例电电芯的电柱度在微米以,如此高的电柱度已 同伺服电电芯的精度要求相近。国内厂达普通液电件生电家电以到电电的精度,电也是 国电的直电比例流量电和方向电的性能不理想的主要原因之一。电反电型直电比例电流电或电向电电电.,通电采用电性位移电感器 电电芯位置电行电量和电电控制,可以在程度上提高电芯的定位精度和控制精度。很 同 电,人电也在其模型、非电性及系电电用方面电行了大量的理电究工作研,最电使电反电直电比例电可以像伺服电那电电用于液电系电的电电控制电电电电比例伺称服电。然而,电究由于磁电和的限制,比例电磁电电出力有限,其无法从决根本上解高电、大流量下液电力影的电电响,在高电电力差和大流量的工作电下状会仍然出电流量电和电象。 电 第章电 电反电型 电电型 卜电芯一电一比例电磁电一电中电位电簧一位移电感器体 电直电式比例电向电 消除液电力影、提高液电电的电流能响力,最根本的电法是采用电控先电控制 电了解因液电决响力影直电溢流电无法电高 技电。早在年美国工程电 电、大流量系电的电力控制电电电明了电控溢流电,其基本思想是采用一通电小的电径电控制电静力,电电主电芯电运,因电液电推力比油液流电电口电所电生的液电力大得多,足以消除其电主电芯电控制电生的不利影。电控的运与响来广思想后也电泛地电用于 其液电电的电电它,使液电系电的高电、大流量控制成电电电。后的各电电液伺服控来 制元件也是沿用了先电控制的电电思想,电液比例电也不例外,并借用了伺服电的电多 原理。 卜电中电簧一比例电磁电一电电柱塞 卜比例电磁电一先电电芯一反电杆一电簧一先电控制电芯一主电一主电芯 一电电体体螺电一电流孔一主电芯一电电?先电式比例方向电流电 电.力反电型比例方向电流电 电.电采用比例电力电电电电比例方向电,根据主电心电方向电电运与口的不同分电控制主电左腔或右腔的电力大小电与左腔的电簧力平衡,电电主电芯位移电口的比例控制。电电主电电电之电电电电控制与,电电电构,工作可。但是靠,电了消除液电力电主电心比例控制特性的不利影响,需要用一大电簧平衡作用于电腔的电静力,浙江工电大电士位电文学学 ??????????????????????’?????????????????????。。。。。。。。。。。。??。。。。。。。。。 。。。。。。。。。。。。??。。。。一 电簧占据电的大部分电体,整个构笨电的电电得重。电电常用于工程机械的液电系电,有电也作用的电电电作成式三通的电电分电控制主电将双减两个插装减两另腔电力。外,主电电腔的电力除采用比例电电控制外减,电可以采用溢流电控制。电电电控制比例方向电的工作原理最与靠两初无反电杆、大电簧平衡主电腔电力差的电嘴一电板 伺服 电的工作原理相近。 卜比例电磁电一先电控制电电芯一主电电体 一电电电芯一主电电芯一小槽 一电中电位电簧一主电电芯一位移电感器 电?流量反电二通比例流量电 电? 电反电型电比例方向电双 电?电力反电型电比例方向控制电双,主要用于船用舵机液电系电,电电的工作原理与扳力反电电嘴一电伺服电的工作原理相近,只是电将嘴一电板电电成了直电 式比 例电。电.电电反电型电比例方向电双,其工作原理电与反电大流量二电、三电伺服电一致。 ..其电液比例电的外外究它国内研状况 除了以上在电品中常电的电控型比例电电外构,人电在电控制比例电的电电新上构也不地电行着断学努力和电电。瑞典林雪平大 的提出 了一电流量反电的二通电控流量电【【,电电.。电电在主电芯 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面上电电小槽,形成主电芯位移电化的可电液随阻,电液阻与构二通比例电电成阻力半电控制控主电敏 感 腔的电力,电电力在主电芯电向力平衡、位置保持不电电电、出与口电力成固定的比例电系。若改电电电电口大小电主电敏感腔的电力随之电生电化,作用于主电芯上的电静力失去平衡,主电芯移电,同电小槽的电口也电生电化,敏感腔的电力恢电电平衡电,电第章电 主电芯停在一新的位置。电电电的构巧妙之电在于电控电路的回油直接引向电出口而不是油箱,电电、口化电力电化通电电路电主电芯电生的电静力的改电,被作用于电芯下端面或电面上电静力电化抵消,电电芯的位置并响不电生影。 二电 三电 卜电电电芯一反电电簧一主电电芯一二电电电芯 电?力反电型比例流量电 威格士电电电将做成电品,取各意电电晶管体。电电的不足之电在于工作电程中电控电的泄漏流量电大,比例控制性能也差强人意。此外,主电电、出口通电电控油路电通,无法电电电面无泄漏电。电断.的电构只适用于二通比例电,电此,太原理工大的电电学教构授电采用电原理的比例电电行了电电新,使其适用于向三双 通 或四通比例电向电的控制。电.的电电采用的是直电比例电,也可以采用电更电构。 电电的高速电电电,通电电电制电电电电的比例流量控制【脉 路甬祥院士早年留德学国学体电明的二电力反电比例流量电和浙江大流电电及控制家重点电电国来室后提出的三电力反电比例流量电】【,电电?.和。电电巧妙地利用比例电磁电的电出水平力特性电电电簧与力相平衡,电电主电心的位置反电。不电,电电电芯电芯与孔之电要求具有电好的配合精度,否电电电容易电生电卡滞象,在主并电上被放大,电整个响学学比例电的特性电生电电重的不利影。浙江工电大电士位电文电文的电电意电和究容研内 ..电文电电意电 从个上世电六七十年代电始,电液比例技电已逐步电展电的流电电电控制电域中体与 一具有个旺盛生命力的新分支。如今,电液比例控制技电已成电工电机械、工程建 电机 械及国防尖端电品不可或缺的重要手段,得到了相电工电界、技电界的格外重电。 : 但 是由于其所具有的某些特点,电于电电技电的掌握和用运,不电是理电上,电是电上践, 在国内很研仍然存在多的电电需要究、电电和提高。 浙江工电大阮健学教从研授等人多年事液电元件及其控制技电的究,且取得并了非 常不电的成果。其制的研数字伺服电,采用一电电芯具有电自由度的伺服双运螺旋流 量放大机作电电控电构,其电电电如电体构.所示。电电电电特性理静想,具有电电构电、抗电染能力强、液电固有电率高、主电电向电度大及电控电泄漏流量小等电点。但是伺服电由于加工精度高和控制电电等电电电以电电廉价大电模生电。敏感孵 骶旌孔 螺旋楷 高电孔 ?局舟十电冬电. 数体构字伺服电电电电 本文基于伺服电的电点,电电其并构缺点提出了具有全新电的电液比例电向电流电。电液比例电向电流电不同与构以往任何电的电液比例电,具有极强的电新性,主要表电电以下点几: 将伺服的螺旋槽斜槽改电直槽如电.所示,因电螺旋槽加工于电 心孔的内表面,需要三电以上的外电国口电火花机床才能加工,电电的改电大大将降低 加工精度和成本,但是同电也无法像原的伺服来构螺旋机那电形成位置反电,所以需要 新的机直构与槽配合以电电电控电的位置反电,电电分析电第三章; 伺服电采用步电电机作电电一机械电电器,控制系电电电,但是电液比例电向电流电采用更电普能的比例电磁作电电一机械电电器,控制更电电电,更符第章电 电 合大电模廉价生电的要求: 提出了电比例扭放大技电,电电电电一电电器电行了究电电第四章并扭研,可以比例电磁电的直电位移电电电电芯旋电将,改电敏感腔油液电力,借以推电电芯直电电运,起到电电力放大的作用,有效的克服了比例电磁电因磁电和电出推力有限的缺点,有效的消除了电芯和电孑之电的摩擦力等非电性因素电比例特性的影响,也有 效提 高了电芯电向定位主电电口精度。 当径电通大于电,电电的电液比例电向电流电一般都需要采用二电电,但是电液比例电向电流电无需采用电便可电电大流量双,一般其电电可以做到电通径甚至更大,大大小了电和电的制造成本。减体 ..电文究容研内 电体 电芯 般一柏电电器段电;电簧 电承走窿七例电磁电 高电孔 敏感 电.三通电液比例电向电流电三电电电构 本电文的主要任电是电电液比例电向电流电电行原理性究研,电电电如体构电.所示,主要容有以下方面内几个: 提出了电液比例电向电流电,电行电电电和原理分析构,后又提出随 了多电电控电电述了三通电向电流电的电。构并构 分析了其电控电的电入电出特性,建立了电控电的模型数学,得到了其电电函数的方电电,然后电向电流电电控电的电行电定性分析和电电特性仿真,利用电判断电电电定,根据电斯判据建立了电定性件条,且电电了主要电并几个参数电控电电电性能的影响; 电述了电一电电器的电电电扭构,材料从学力角度出电,电簧片式电一电电浙江工电大电扭学 士位电文学 器电行建模数学,得到了簧片的力、扭数学矩及其电形的公式,且通电电性化得并 到了 簧片的电电电公式运,之后又通电电簧片模型电行静学仿真力,得到簧片电形后力矩与扭数的电解,解析解比电并与,电电了模型的数学确准性。介电了簧片式电一电电器及其簧片的材料电电加工扭与,电行了电电化并构,然后搭建了电一电电器的电电电电扭平台,介电了电电据的电算方法数,电电了多电簧片电的电效果构扭,电明了可以有效电电电电电它运与扭力一电矩的电电,可以到电达液比例电向电流电正常工作的电电要求。 .本章小电 本章首先介电了电文的究背景研,电述了电液比例技电的特点,电比例电磁电和并各电电液比例电的外究电电行了大致的介电分析国内研状与,最后括了本电文的电概 电 意电究的主要容。电与研内 第章电 浙江工电大电士位电文学学 第章电液比例电向电流电电及原理分析构 . 电液比例电向电流电电和工作原理构 ..伺服螺旋机的工作原理构 ,山、 ? 八口 ??』 电? 伺服电伺服螺旋机原理电电构 浙江工电大阮健学教双运授等提出了一电利用电心具有电自由度的伺服螺旋流量 放大机构,其原理电电如电.所示‘。电芯右腔面电电左腔面电的一半,电右腔与入口电力系电电力相通,左腔的电力由电电在电芯左端台肩上的一电高、低电孔和电电于电芯孔左端的螺旋槽相交的两个静微小弓形面电串电的液电阻力半电控制。电电 左敏感腔电力电入口电力的一半,电芯电向保持静电平衡,高、低电孔螺与旋槽相交的弓形面电相等。电电电芯,电引起高、低电电的弓形面电电生差电电化,左腔电力随之电生电化,作用于电芯上的电向电静力失去平衡,电芯电生电向电运,电电果使高、运 低电孔螺与旋槽相交的弓形面电恢电相等,左敏感腔的电力恢电电系电电力一半,电芯重新保持电向平衡。电电通电电芯电角与构电向位移主电电口电电的电控电电似于机械螺旋机构,所以电液电伺服称构螺旋机;又因其利用电心的电自由度电电流双运量 电控功能,固也伺服电】。液电控制系电称从角度看,电电电电芯位置反电的电流量伺服电。 伺服电具有电电电、构抗电染能力强、液电固有电率高、主电电向电度大及电控电泄漏流量小等电点‘ 。不电其加工精度要求电高,尤其是伺服螺旋槽的加工,需第章电向电流电电电电及构原理分析 要三电以上的外电国口电火花加工机床,而且控制系电电电,无法电电廉价大电模生电。电此,本电文在电承伺服电电点的基电上,提出了以控制更电电电、加工成本更低的电液比例电向电流电。 .. 电液比例电向电流电电和工作原理构 电液比例电向电流电由电向电流电、电一电电器和比例电磁电三扭 部分电成。电~扭将电电器可以比例电磁电的直电位移电化成电向电流电电芯的旋电电运,电而改电电芯左腔电力以推电电芯直电电。我电利用电芯的电电自由度运双 运电电控主电,克服液电力、摩擦力等非电性因素的不利影响,电电电液比例电向电流电的功能。 电液比例电向电流电的电电借电了伺服电的电原理构,但是由于采用普 能的比例电磁电电电,所以需要在伺服电电原理的构基电上电行电新和改电。在电构内上伺服电因螺旋槽加工于电心孔的表面,需要三电以上的外电国口电火花机 床 才能加工,所以无法电电廉价的大电模生电。因此,笔教者电电阮健授电电比例控制的电液比例电向电流电提出了新的电原理构,电电.,由电向电电流电、它 电拉一电电电器电电一电电器和比例电磁电扭称扭它或其电性电一机械电电器三部分共电电接而成。 电? 电液比例电向电电流电电原理电电构 如电?所示,电一电电器分电、扭两段,分电电芯与杆和比例电磁电的推杆固电段周向受电电的电束而不能电电,其作用是比例电磁电电将圈电流加大电电生的左向推力,以及电流小电电簧减双恢电电生的右向拉力或向比例电磁电的拉力,电电电作用于电芯的正向或反向扭矩电电电芯电电。 浙江工电大电士位电文学学 电向电电流电利用电芯的电自由度电电而成双运,其右腔通电小孔,电 电芯杆内与通道和小孔电油口系电电力相通,其截面电电左腔截面电的一半;左腔的电力由电电在电芯左端台肩上的一电高、低电孔和电电于电芯孔左端的感受通道 相 交的两个静微小弓形面电串电的液电阻力半电控制。在电电若不考电摩擦力及液电力 的 影响,左敏感腔电力电入口电力系电电力的一半,电芯电向保持静电平衡。此电,感受通道高、低电电的弓形面电相等。 ??一一一???一??一?? 。低电孔 ?: 电 电液比例电向电流电电芯电运示意 在系电具有正常的工作电力电,电向电电流电中比例电磁电与扭固电的电一电电器的段受到其推力的作用,在的它扭段电电电矩电电电芯以电电电面电电芯伸出杆的方向电电,电电.;电芯的电电电电电使得感受通道低电电弓形电口增大、第章电向电流 电电电电及原理分析构 高电电的弓形电口减小,左腔电力降低,电芯向左运,电致电一电电电器受电扭拉,电芯逆电电往回电电,最电感受通道高、低电电的弓形电口面电恢电电相等,左腔的电力上升恢电电系电电力的二分之一的平衡电力,电芯停止运电,电电.。在电簧当恢电力或双向比例电磁电的拉力的作用下,情况电化正好相反,电芯右移。需要指出的是:电了清楚电明电液比例电向电流电的电作电程,以上电电芯的旋电电和运 电向电电行了分解运,电电工作电程中电电是两个运同电电生的。 当卸液电系电电力电零电如电向电的正常中位荷等,电液比例电向电流电两腔的电力电零,电芯旋电无法使敏感腔的电力电生电化电生电静运力推电电芯电向电,此电,比例电磁电行程到电一电电器的有效工作行程后达扭,直接推电电芯电向将 运电,电电?。此电,系电电力电零不存在液电力,有电没卡力,摩擦力也小很,因而电磁力或电簧恢电力或双向比例电磁电的拉力足以电电电芯。需要电明的是在工作电程中系电的电力可能得以恢电,此电电芯的电向电由电磁运双力或电簧恢电力或向比例电磁电的拉力与液电力共同电电。 电.中的电向电电流电电电上是通电电芯旋电滑电自由度电电的电与双 控型电向电流电。如果高、低电孔与感受通道之电的电电口遮盖电电合理,三通电电具有高的电很力增益,电芯微小电角即内可电电敏感腔电大的电力电化,电电电芯电向电。因而可以通电电运扭运整电一电电器的电电电电系,电电电小的电出旋电位移,电电电大的扭矩电出电电电芯电电,而有效地从与克服电芯电芯孔之电的摩擦力等非电性因素电比例特性的不利影。电。中的电液电向电电流电的高、响低电孔的形电电形状,如果要求电芯的电向电电旋电电具有快速电能运运响力电可采用大面电梯度的矩形窗口。 . 电液比例电向电流电的电构 ...电液比例电向电流电电控电的电构 电.中的电向电流电的电控电液电控制系电从角度看等同于三通电电半 电一差电缸液电放大机构,电电.。除半电外,电可以采用全电式电向电流电,电电.电构,电等它双构同于四通电电全电一作用缸液电放大机。全电式的电电芯的左右腔的皆电敏感腔,且有效作用的面电相等,因而不要求电芯将做成差电式电向电电一的电两构同心电,但要求电左右腔各有一个内半电控制腔的电力;电?的电电电化的全电电构构,采用阻尼槽作电电臂上的一个固定液阻,左右台肩浙江 工电大电士位电文学学 只需加工一个孔,电得以电化。构 电?半电电控型电向电流电 电全电型电控型电向电流电 敏感腔电妻:孔‘电’~一?一~? 生, 二?::蔓.:;三三爿 一一一一?一一一一 ;翼二竺:梦,一。》?立目爿 电:二::?电 电?一一一厂厂?一~ ?? /黑; 惑受通道 电 电液比例二通电流电 第章电向电流电电电电及原理分析构 电电电液比例二通电流电,电与?和电?的电向电流电的电控 电路不同,电电的电控电路的供油口和回油直接主电的电出与口相通,电电电敏感腔电电心的电静与静力出口电力作用于右端电形面电电生的电力及电口电力作用于电杆右端端面电静静力相平衡。电电、出口电力电化通电电路电主电心电生的电力改电,被作用于电杆右端端面电静静力和作用于右端电形面电的电力电化抵消,电电心的位置 不 电生影。响 差电式电向电流电,全电式电向电流电和二通电流电电三电电液比例电电模型的提出电比例电向电流电理电究的构研打下了电电的基电,并且电具有电电作用的电一电电器的电电和究方向。扭研 ...三通半电电控型电液比例电向电流电 “尚扎电电 \皤‖电电 ’、 艇 \ ,形/ \ \ // ,卜 / , ?一一 电 / 、‘/ 炫 ,:、一一 ,笛 、 ? 、、多 \低电孔 。一感受通道 电?三通电液比例电向电流电电构 电了究了研构静半电型电控电的、电电特性,本电文电电电电了三通半电电控型电液比例电向电流电的电电,在第三章中,本电文在不将会况考电比例电磁电的情下,通电建模和分析其电定性和电电特性数学仿真,究其主要电并研构参数电电的电电特性的影响,以电化电的电电电。构 电.是本电文电究电液比例电向电流电电电特性所电电的三通电的电研 构电,主要由三通电向电流电、簧片式电一电电器、比例电磁电三部分电成扭,电原理四通电向电流电电构与.相同。油液从口电入电中,通电孔与高电孔相通,高电孔低与与电孔通电感受通道敏感腔相通,低电孔电与回油腔相通。 浙江工电大电士位电文学学 电芯的左端面电电右端台电面电的两倍,电芯电油腔与扭装电一电电器之电有同心电, 使高电油流入电一电电器电电扭很力电得小,同电比例电磁电也电湿构它运室电。的电电程如电.、所示。电采用的电定流量电/的三通电液比例电向电向电流电的如参数表.所示,电的三电电如电.所示。 .本章小电 本章电述了伺服电的电原理构,基于的它缺点,且并双运借电其电自由度的电构思想,提出了电液比例电向电流电,然后电行电电电电分析工作电程。接构并 着,又提出了多电电控模型,电电了三通电液比例电向电流电电电并,电第三章的电电提仿真构供了基电。第章电向电流电电电电及原理分析浙江工电大电士位电文学学 第章电向电流电电控电建模电电分析数学与 . 电向电流电电控电的建模数学 .. 电向电流电电控电的模型数学 在电一电电器的作用下扭,电向电流电的感受通道具有流量电控作用,液从电控制系电的角度来看,相当构于三通电电控制差电液电缸的机。电控电的电入电出特性 如 乱 电 立 ?????????一????????一 电. 电芯的电电系电运 根据电.上一章的分析可与与知电芯的旋电角度不电比例电磁电的位移有电,与电芯自身的位移也有电系。比例电磁电电出当水平向左的位移‰电,通电电一电电器扭的电电电运,电芯以电电电面电电芯伸出杆的方向电电,相电的电角电。由于高靠 低电孔面电的电化,使得电芯左腔敏感腔电力降低,电芯向左移电,假电位移电弱。然后,由于电一电电器受扭拉,电芯逆电电往回旋电,相电的旋电角度电。所以巩,根据电芯的电电系可以得到运与叠弓高高电孔感受通道重面电的高度,即:? 扛幺电电一白, 式中:心一一电芯台肩半径; 巩~一电芯的电电电面电电芯伸出杆电角位移; 巩一一电芯的逆电电面电电芯伸出杆电角位移。 将扭电一电电器的位移~角度电电电系式.代入上式,可得:第章电向电流电电控电建数学 模电电分析与 扁%电一面 式中:‖一一电一电电器簧片的扭螺旋槽的升角,电电; 一一电一电电器簧片电电扭径力的有效半; ‰一一比例电磁电电向位移; 工。一一电芯电向位移。 在电电静,电,电由式?可得: 。。 所以,在电电电向电流电电芯的位移等于比例电磁电的位移静,电表明电向电流电的电控电具有良好的电性度及重电特性。 流量电电性方程 由电向电流电的电电构?可知,流入电控电中的流量一部分自高电来孔与叠感受通道重面电的通流,一部分自高电另来从孑:感受通道的泄漏;而流量电 控电 中流出的一部分是低电孔与叠感受通道重面电的通流,电有一部分是感受通道 向低电孔 的泄漏。电在,我电假电电芯左电容腔敏感腔油液的电力和密度只随电电电化,而 不空电电化。所以随,我电可以出电芯写左电容腔的流量电电方程: 』电电去电 式中:~~流入电芯左电容腔的流量; ,一一高电从孔泄漏到感受通道的泄漏量;一一流出电芯左电容腔的流量; ,:一一感受通从道泄漏到低电孔的泄漏量:一一电芯左电容腔的油液电力; 一一电芯左电容腔的电芯面电; 屈一一油液电电性模量体; ???电芯左电容腔的电体,。一誓.; 厶,一一左敏感腔的初始电度。 流入电芯左电容腔的流量可按下式电算:式中:。一一高电彳叠孔和感受通道的重面电;只一一系电的油液电力; 一一流量系。数 毒 奄运 醇醋 ,墨 五?均 五,.,之 电?高电孔与感受通道的位置电系 高电孔与叠与感受通道重的弓形面电。可以根据高电孔感受通道之电的位置电系, 如电.所示,其电系式可以表示电: 啊 。?屹 扛?三雨电,电/%一乃?三再 一屹 屹啊? %? 式中:屹一一高低电孔的半径。 相电地,、:和:可以分电表示电: ? . 珂: 珂;第章电向电流电电控电建模电电分析数学与 电, 四电一电 电芯的力平衡方程 除了电控电的流量电电方程外,我电电需要知道作用在主电电芯上的力的方程。在不考电主电液电力影的件下响条,电芯主要受到左电容腔敏感腔和右电容腔的油液 电力的作用在电的电电上,右电容腔的电力作用面电是左电容腔的电力作用面电的一半、折算到电芯上电粘性阻尼的作用以及折算到电芯上的外部电簧力和外部电电的 作 用。根据电芯力平衡原理,电芯的力平衡方程可电写:。 电一彳只%厂电百。 式中:。一一折算电芯上的电电量; 。一一折算到电芯上的电粘性系数: ,一一电性电电电度; 一一任意电电力。 由式.和式.便成了电向电流电电控电的模型。构数学 .. 电向电流电电控电模型的电性化数学 电电孵平咖、/一屹孵电 面厨赫 ? 一 一啊 ., 广?????’广????? 一魄‘ 、/白啊一% 化电后有: 等电鬲 电柏电?平一屹州厨五?同 电成立。 相电地,我电可以得到: 浙江工电大电士位电文学学 九五 差电再 由于,电的电力一流量特性是非电性的,所以利用电性化理寸系电电行电电分析 电,必电电将力一流量方程电性化。式.是比例电向电流电电芯电控电 流量的一般表达式,我电可以把它在某一特定工作点,可电附近展电成泰勒 电数: 哦瓤即瓤?电 因电比例电电芯电控电的感受通道电在平衡点,。。附近工作,所以高电无电小可 以忽略,上式可以成写: ?嘶电.?‰电,%参扣。 因电在平衡点附近工作,所以可以近似电电。始电成立,并根据式、?和.可得: 划。/??,一帕屹瓣序 啦她括电电 。?..?电电帕?卸孺电电。 同电的,由式?、?和?可得: 四‰?一咖屹?:居 电巴?告瓣幽: 匹 。。一乃??’面。卸 将两上述式.、.分电电入式.,且在不并条考电泄漏的件下,电有:第章电向电流电电控电建模电电分析数学与 居/。一她;吨吨蕊廊志电电片。 电上式?电电行两拉氏电电,电有: 酏瓴茬卸一缸’ 电电?告电孺 。: 电电一屹一%。??/%士 因电主电电芯的电电液电力具有非电性,特电在小电:电更电电著【】,且在二电并电中主电芯上的液电力相电影电小响,所以在电电分析中忽略主电电芯液电力电电液 电力与响瞬电液电力的影是具有一定道理的。电电式.的增量拉氏电电电: 一 彳?。聊,,噬?。 ?? 式中: 电一一电芯电与数套电的粘性摩擦系。 由式.、.可以得到电向电流电电控电的电电控制的方电电, 如电.所示。 电. 电向电流电电控电电电控制的方电电由电.,可以得到电向电流电电控电电电控制的电电函数:。引一 ‘。’ ?%‘’,屈 色爰老彳学学五浙江工电大电士位电文当即不考电电性电电,且由于色;,电式?可改电写:四?, 。“’ 而志 电再电石 酏。,?电棚坤舢电等川 ,电电向电流电电控电的固有电率; 式中:魄 彘鑫厩电电堋骼躺瑚瞰叭械电比 由,可得弓高的增量公式: ?五一%?生‘。一?凡 考电当,。,瓴%,电电式?电电行两拉氏电电有:酏志‰一 由及电电函数方电电,电可得电向电流电电控电电电控制的方 电电,如电.所示。 电? 电向电流电电控电电电控制的方电电二洲 南 伙%?嗤倒“电电%电? 等一电和熹薯一四四第章电向电流电电控电建模电电分析数学与 由。。群,且在不考电主电液电力的影及电性电电的响况即情下,, 一~’ 岩百?电‰和 耿曲%电色差%巧‖彳;卅‖以等 型: 电窒塑壁、 曰引一一堕.土 . 电向电流电电控电的电定性分析 .. 电向电流电电控电电电电分析 从来液电控制系电的角度看,电向电流电其电电一机械位置反电的液电伺服机。所以构,有必要电其电其电定性电电电电特性电行分析。与响 液电系电电电后其电定性、快速性及精性等性能指电的确同电提高是矛盾的。电电 地通电改电某一电电以使其电、电特性构参数静同电得以提高,但是电定性又更电重要 所以,电于电向电流电电控电的电电控制,我电首先要保电其电定性。由式.电所与示方电电可知,电向电流电电控电的电电电电函数化电后电: . 四川?.生? 式中:一一前向通道的电电函数; 一一反电通道的电电函数; 竺/。 一一电电放大系也作速度数称数放大系,.才?? 式.中含有一电分电电个,所以电向电流电的电控电是型伺服系电。我电可以根据式.和表.、中所采用的据仿真数,利用出电控画 电电电的伯德电,如电.所示,其电域的性能如参数从数表所示。电和表中据,浙江工电大 学学电士位电文 我电可以看到妒?。.。。,因而系电是电电电定的。表?三通电向电流电参数 表三通电向电流电的性能参数 体电电性模 粘性系 油液数数径密度 流量系 系电电力 簧片有效半 电塑电 电 旦电墨电 电 堡电堡 墨里翌 .由电.我电电可以电电,电向电流电电控电的固有电率其与幅电 穿越电率。相等。即,且由于电控电的阻尼比矗很小,所以在固有电率‰电电 ,即增益裕量。 出电一电个振峰电,其幅电电??. 电。% 此外,由电我电电可以电电,其穿越电率近似等于电电放大系数,即:? ? 而电电上。稍大于凰,而系电的电电又小于。,因电系电的电定裕量取得大。所以很,电向电流电电控电的电电放大系数越大,其电速度响越快,控制精度也越高,但是电定性又限制了电的提高。它 通常液电伺服系电都是欠阻尼的,由于阻尼比小而限制了系电的性能,因此提高 阻 尼比电改善电向电流电电控电的性能电来非常电电。但是,放大系的电数整是 很困电的。所以在电电电,电电放大系的定是十分重要的数确,尤其是电电一适合的个 流量增益%来电足电向电流电电控电电定性的要求。 表?三通电向电流电电控电的电域特性.穿越电率 幅电穿越电率 模电电定裕度相角裕度 竺翌型 竺电型 电塑 : .× . . 第章电向电流电电控电建模电电分析数学与 . / /. 一~ 一一. 一一 ~ ~ ~ 一。一 。 富 霉 。 一 磊 一一? 电.三通电向电流电电控电电电的伯德电 .. 电向电流电电控电电电电定分析 下面我电根据电斯判据,得电向电流电电控电电电的电定件叮条:? 电% 由于在电定件的分析中条,我电不考电电芯电的运粘性摩擦力,所以: 、? 彘:笠./盟 ‘’? / 同电,考电系数%、,可以电分电化电电将它: 巧乏叫告 海, 巴电南 式中:形一一高、低电孔和感受通道的重面电叠梯度,//?。一磕; 彳叠一一高、低电孔和感受通道的弓形重面电,:孑 生??电‘。一屹一。扛/??.。 电了保电零位泄漏尽可能的小,电有: 浙江工电大电士位电文学学 《屹 又因电%。?,所以,高、低电孔与叠感受通道重的弓形面电可以近似地表示电: . ‖、/ . ?,。扛瓦 将彘达。、、魄的表式代入方程.,可得: . ‘瓦..‖ 再将式、.代入上式.,电电整理可得: 五?~ 争万?土/ 形屈 最后将叠彳达弓形重面电。和面梯度形的表式.、代入上式后可得: ?一 电貉?土 上式.中敏感腔的电由部分电成。一部分在电芯的电电程中体两运始电保持不电即死容腔,表示电三;另运减体一部分是电芯电电程中小的电,电部分体电在电芯电于最左端电到最大电达,其电电,。一,此电敏感腔体电最小。电然,当‰电电向电流电电控电的电定性最差。所以,方程.可以化电: .?~ 瓦.?土 ”屈 上式电电向电流电电控电的电定即断条判件,由于油液的电电性模量体尾的电电系电工作电力大电多,而其又在它参数数同一量电上,所以电向电流电电控电初始弓高的电可以取到小很,其至乎几电零,电电有利于小电控电的减泄漏。以上分析,忽略了摩擦力及电孔与响电芯台肩电隙泄漏的影。电电上,电两者电提高电芯的电定性有利。前者使电芯电的运阻尼增加,后者使流量一电力系数增大【 。 所 以,电于电向电流电电定性的分析,电可以考电流电体力系电非电性所电生的 影响,通电求取液电电并达振峰电的解析表式,而建立新的电向电流电电电从 电定判断条数学与件。第章电向电流电电控电建模电电分析 . 电向电流电电控电的电电特性分析 通电以上分析,我电知道电向电流电电控电的、电电性能取于感受通静决 道与叠高、低电之电的电电或重量,高、低电孔尺寸,敏感腔的电体,电心端面面电以及电一电电器电电比等。但是扭,电些电构参数某些又是矛盾的,如增大感受通道与叠高、低电孔之电的电或重量,可以增大阻尼比,改善电电特性,但却使电心的电向电电度下静降、电控泄漏流量增大,电电性能造成不利影。所以有静响必要 电 其电行电电特性分析,以电化电。构参数 下面我电根据三通电向电流电电控电的模型和数学参数表、中的,采用.法电程写与序解由式.电成的微分方程电, 仿真与其电电性能包括电率特性电电特性。 .. 电向电流电电控电的电率特性分析 电.是三通电向电流电在不同电率幅电电%电电电口的正弦信作用号 下的电芯电向位移电果。电可以仿真从看出,在低电段,电芯的电向位移很随好地电入信电化。但是号,着电随号入信电率的增加,其电向位移幅电电生衰减,相位也电始电生后。滞号响根据在不同电率的正弦信作用下所电的电率电,我电可以得到三 通 电向电流电的电率特性,如电?所示,在一所电电电率电电它,作电比 例电向电流电可以电足工程电用的需要。 我电从初始弓高,高、低电孔半径,敏感腔电度,系电电力和电一电电器簧片扭螺旋升角及其有效半径个来响六方面分析三通电向电流电电控电的电率电特性。 初始弓高的影响 在高、低电:半径砌.不电的情况下,初始弓高电率特性的电系如与 电.所示。我电可以看出,在初始弓高分电电.、.、.和.电,电电.、.。的电电分电电电、、和。因此,着随初始弓 高。的增加,三通电液比例电向电流电电控电的电电增大。电是因电着随初始弓高。的增加,其电控电的初始电控流量增加,电响增快,电响增大,但是静耗电控也随学学之增大。浙江工电大电士位电文 喜 ? 电 ? 星 ? 电 毒电?不同电率正弦信下的三通电向电流电电控电的电率电号响 高、低电孔半径响的影 在初始弓高.不电的情况下,高、低电孔半径栩与电率特性的电系如电所示。我电可以看到,在高、低电孔半径心分电电.、.、.和.电,与.、.。相电电的电电分电电电、、和。电而 易电,着高、随径砌低电孔半的增加,电电增大,但是电比初始弓高,其电电的增加幅度电小。所以,电率特性电初始弓高更电敏感,电是由于初始弓高电电控电面电梯度的影比响径砌数学与低电孔半电大。第章电向电流电电控电建模电电分析/、 ? 已 主 ? 旦 相电特性 幅电特性 电.三通电向电流电电控电的电率特性 相电特性 幅电特性 电初始弓高电率特性的电系与 .厂 .厂 相电特性 幅电特性 电高、低电孔半径砌与学学电率特性的电系浙江工电大电士位电文敏感腔电度的影响 在初始弓高.高、与径低电小孔半憎.的情况下,敏感腔电度与电率特性的电系电如电.所示,敏感腔电度 。分电电、和。由电中可以看出,敏感腔电度的电化有没引起幅电、相电特性曲电的电化,所以敏感腔电电 控电的电率特性影小。究其原因响很,电控电固有电率‰太高且电离穿越电率?。,所 以敏感腔电度的电化不足以引起电控电电率特性的电化。 厂相电特性 幅电特性 电.敏感腔电度电率特性的电系 与,相电特性 , 幅电特性 电 电一 系电电力与电率特性的电系 系电电力的影响 在晟., .和的情况下,系电工作电力的影如电响?所示。在系电电力。分电电、、和电,三通电液比例电