四会路灯车出租,   负载口独立阀及阀控缸系统原理有哪些??     四会路灯车租赁, 四会路灯车公司    负载口独立阀电控系统构成负载口独立阀电控系统是集双阀芯电液比例多路阀、嵌入式硬／软件以及网络通信技术于一体的控制系统，系统硬件主要包括液压主阀体、嵌入式控制器、总线接口技术等。液压主阀体由一联电液比例组成的系统调节阀和联完全相同的双阀芯电液比例工作阀组成，完全可以应用到路灯车等工程机械上。系统调节阀、工作阀都有各自嵌入式控制器，可实现电液比例控制功能。总线接口技术可以实现系统调节阀与多联工作阀之间的数据通信，也可完成与外部控制中转站的数据交互；控制中转站可对各联阀嵌入式控制器控制策略参数整定，实时获取阀内重要工作过程参数以及完成与其他智能设备的交互等。各联阀嵌入式控制器实时监测传感器信号根据不同执行器需求实现执行器（液压缸或马达）速度、方向或力矩的控制。阀内各联信号由传感器（阀芯位移传感器ＬＶＤＴ、薄膜压力传感器）实时检测。

     负载口独立工作阀原理各联工作阀结构完全相同，为双阀芯结构，通过各自的电－机械转换器、先导级、主阀芯，独立控制执行器进出油口。工作阀控制器实时检测两主阀芯位移、两工作口压力，位移和压力分别由ＬＶＤＴ位移传感器和薄膜压力传感器采集。先导油压力均由减压阀设定。

 

      １电－机械转换器工作原理,  电－机械转换元件可将控制器输出数字电压或电流信号转换成电磁驱动力信号。本文选择直流直线式音圈电机作为先导阀芯驱动动力元件，其具有功率因数高、运行效率高、控制灵活便捷等优点。直流直线式音圈电机的基本工作原理。主要包括铁磁圆柱、永久磁铁、管状线圈、支撑等。铁磁圆柱以及内嵌的永久磁铁组成定子部分，线圈和支撑组成动子部分，先导阀芯通过右侧螺纹孔与支撑固定连接。当直流电源Ｉ通入线圈中后，载有电流的线圈在磁场中会受到电磁力。当线圈电磁力巧大于管状线圈所受静摩擦力，线圈就会产生直线运动，电磁力方向可由Ｆｌｅｍｉｎｇ左手定则来确定。在线圈的运动行程内，磁场强度Ｂ大致均句。电磁力的大小可以由下式算出：Ｎ—线圈匝数；５—线圈所在空间的磁感应强；Ｌ一每匝线圈在磁场中的长度；Ｉ—线圈导体中的电流。一电磁力系数Ｎ／Ａ；当通电线圈运动后，会产生反电动势。其大小表示为：ｅ＝ＢＬｖ＾Ｋｓｖ,  ｅ—反电动势大小单位为Ｖ；ｖ—电枢切割磁力线的速度；Ｌ—每Ｅ线圈在磁场中的有效长度；５线圈所在空间的磁感应强度，单位为Ｔ；反电动势系数，单位Ｎ／Ａ假设控制器驱动音圈电机的电枢电压，回路线圈电阻为及由基尔霍夫第二定律得电路动态平衡方程式.   

     ２先导阀环节建模负载口独立阀控缸系统结构简图 ,   负载口独立阀的先导阀为三位四通结构。主阀芯为三位三通，规定主阀芯向上Ａ—Ｔ开口方向移动为正位移，向下Ｐ—Ａ开口方向为负位移；先导阀使主阀芯正向运动的开口方向为正位移，反之为负向。先导滑阀需要克服多种阻力才能运动，包括有：阀芯质量惯性力、阀芯与阀套间的静（动）摩擦力、阀芯所受到液动力、弹性力等，滑阀建模前需要完成滑阀的受力分析和计算。因为结构对称，本文只对左侧先导－主阀环节展开受力分析。（一）先导滑阀液动力流体通过滑阀节流阀口时，由于流体动量变化，滑阀受到液体一个反作用力，即滑阀上的液动力。液动力包括稳态液动力与瞬态液动力两类。（ａ）稳态液动力稳态液动力是阀口开度一定时，液流对阀芯的反作用力。由动量定理可知先导滑阀轴向上的稳态液动力：Ｃｖ—速度系数，一般取０．９５－０．９８；流量系数；先导阀面积梯度ｍ；Ｘ一左侧先导阀芯位移，—阀口压差；０—射流角；对于理想滑阀，射流角０＝６９°，取（＾＝０．９８，Ｑ＝０．６１，ｃｏｓ＝０．３５８。因为射流角小于９０°，因此稳态液动力的方向与使阀口关闭的方向相同，在阀口压差Ａｐ—定时，稳态液动力大小与阀口开度成线性关系。即作用与对中弹簧相似。（ｂ）瞬态液动力阀芯运动中，阀口的流量随着阀口开口量变化而变化，导致阀内部流速发生变化，进而造成动量的变化，流体对阀芯产生的反向作用力就是瞬态液动力：流量系数；Ｆ—先导阀面积梯度；Ｌ—液流在阀腔内的实际液流长度ｍ，先导闽芯位移ｍ，—闽口压差；实际情况下，瞬态液动力一般很小，比稳态液动力小很多，一般可以忽略不计。（二）先导滑阀驱动力对先导滑阀受力分析，先导阀的动力学方程ｗ—先导阀芯与阀腔油液质量之和；电磁驱动力；先导阀芯位移；—先导阀稳态液动力；先导阀芯与阀套之间的粘性摩擦力系数；先导阀弹簧刚度；初始状态下，先导阀芯位移，假定音圈电机惯性环节转折频率为，先导阀二阶震荡环节固有频率和阻尼系数。一般因此可以忽略线圈惯性环节的作用，因此音圈电机带动先导阀的传递函数.   

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     ３主阈环节建模主阀芯稳态液动力大小,  稳态液动力Ｎ；主阀芯的面积梯度；左侧主阀芯位移；瞬态液动力忽略不计。根据牛顿第二定律ｄ—主阀芯有效作用面积；Ｍ—主阀芯质量；—稳态液动力；一主阀芯与阀套间粘性阻尼系数；主弹簧刚度；当主阀芯向下运动时，即负向位移。从先导阀口流经主阀芯上腔的流量, 从先导阀口流经主阀芯下腔流量.   因为先导阀为四边滑阀，结构匹配且对称，因此主阀芯上下腔的流量和均与负载流量仏相等，但是由于系统是动态变化的，系统泄露和油液压缩性导致为了简化分析，定义负载流量.  定义负载压力.   （一）滑阀的流董方程先导滑阀的的线性化流量方程.   假设先导阀口到主阀芯上下腔连接油道压力损失和动态变化忽略不计，主阀芯上下腔每个联通油道压力处处相等，温度和体积弹性模量为定值常量；先导阀口到主阀上下腔内外泄露均为层流流动。根据流量连续性方程得：（二）流入主阀芯上腔的流量, —主阀芯的外泄露系数；主阀芯上腔体积；一有效体积弹性模量；（三）流出主阀芯下腔的流量：，等号右边第一项是使得主阀芯产生运动所需要的流量，第二项是主阀上下腔密封处外泄露流量，第三项是补充腔体变形以及油液压缩的流量。当主阀芯运动后，主阀上下工作腔容积。一进油腔的初始容积；—出油腔的初始容积,  联合求解，可以得到主阀芯流量连续性方程：主阀中间位置时上下两腔平均容积ｍ３假定主阀芯初始条件，经过拉氏变换得到先导阀－主阀方框.  

     ４先导－主阀环节传递函数,  在建立电液比例阀控制系统仿真模型前，需要确定系统参数，通过对负载口独立阀测绘和检测。

     ５系统稳定性及静态误差分析:  ａ）系统稳定性分析在本系统中，位移反馈为单位负反馈，可以得到输入指令信号－主阀芯位移闭环控制方框图。Ｋ作为开环传递函数比例放大系数一部分，Ｋ越大系统快速性越大，稳态误差越小。则该系统的开环传递函数.   模块中绘制系数Ｋ＝２０００时的开环传递函数Ｂｏｄｅ图。  穿越频率，相角裕度；相角穿越频率，幅值裕度。因为相角裕度和幅值裕度都大于零，所以先导－主阀环节是稳定系统，但该系统是在特定条件下建立的系统，与实际模型有一定的差距。电液比例系统本身具有非线性、时变的特点，比如：先导阀阀口流量增益系数尤。随阀口开度变化而变化，另外系统油温、压力等参数变化都会导致系统泄漏量系数Ｃ等发生变化。同时液压系统油液压力脉动、有效容积、温度变化等不确定性都会导致该数学建模与实际模型的偏差。ｂ）系统稳态误差分析,  输入阶跃信号指令，系统理论稳态误差, 当Ｋ＝２０００时，系统稳态误差.   对\先导－主阀传递函数使用ＭＡＴＬＡＢ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ仿真，得到目标主阀芯阶跃响应曲线，系统稳定在仿真稳态误差，与理论误差基本相同。负载口独立阀先导－主阀系统为0型系统，当Ｋ越大，系统调整时间越短，稳态误差越小，但稳态误差不能消除，需要通过ＰＩＤ矫正器引入积分环节使系统变为Ｉ型系统，消除稳态误差，从而使得输出信号无差跟踪输入信号。

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