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  • 路灯车伺服阀动压反馈回路的仿真??    东莞东坑路灯车出租, 东莞东坑路灯车租赁
    新闻分类:行业资讯   作者:admin    发布于:2018-06-304    文字:【】【】【
      

         路灯车伺服阀动压反馈回路的仿真??     东莞东坑路灯车出租,  东莞东坑路灯车租赁, 东莞东坑路灯车    动压反馈回路分析,动压反馈作用挡板组件的作用力矩分为两部分,首先分析一阶微分环节,  该传递函数是动压反馈伺服阀负载腔压差与反馈腔压差的关系,反映了动压反馈腔压力在负载压差发生变化之后的响应状况。接下来分析此环节的频率特性。利用matlab得到该环节的幅频特性曲线。可以看出:(1)动压反馈网络可使高频信号通过,是一个高通滤波器;(2)幅频响应曲线有一个转折点,转折点左段曲线近似斜率为-20dB/dec,右段曲线近似为OdB,该转折点对应的频率值是动压反馈网络的转折频率,其倒数就是动压反馈网络的时间常数。





        2动压反馈组件的参数对动压反馈回路的影响,  联系动压反馈网络的结构,动压反馈网络主要由对中弹簧,活塞以及反馈喷嘴等部件构成的,用于感受负载压力的变化,它将负载扰动的压力差反馈到回路两端的小活塞上。动压反馈网络的“高通滤波器”特性意味着:对于稳态和低频变化的负载压力差,不足以使动压反馈回路起作用;当负载扰动压力差有较高频率变化时,动压反馈回路的活塞随之迅速运动,将压力波动传递到反馈喷嘴两腔,反馈喷嘴喷出液流对挡板组件产生负载力矩,带动反馈杆转动,使阀芯产生相应的位移,进而影响伺服阀的输出流量。输出流量变化使得负载的高频振荡减弱或者消除,对系统起到阻尼补偿作用,提高了系统稳定性。动压反馈回路的作用频率直接影响动压反馈伺服阀对伺服系统的控制效果,下面分别讨论这几个参数对动压反馈回路转折频率的影响。



       (1)反馈活塞有效作用面积对动压反馈时间常数的影响取反馈弹簧刚度尺,液阻,反馈活塞有效作用面积分别取下,代入动压反馈网络的数学模型进行仿真,得到不同活塞面积下动压反馈网络的幅频特性曲线。反馈活塞的有效作用面积分别为10mm2,20mm2,30mm2,40mm2时,动压反馈回路的转折频率分别为3.3rad/s,2rad/s,1.25rad/s,lrad/s,动压反馈的时间常数:分别为0.3,0.5,0.8,1.0,可见动压反馈的转折频率会随着反馈面积增大而减小,相应地,时间常数会随着反馈面积增大而增大。




           (2)反馈弹簧刚度对动压反馈时间常数的影响令反馈活塞有效作用面积次=20mm2,反馈弹簧刚度,得到不同反馈弹簧刚度对动压反馈网络幅频特性的影响。反馈弹簧刚度分别为4000N/m,6000N/m,8000N/m,10000N/m时,动压反馈回路的转折频率分别为0.9rad/s,1.25rad/s,1.67rad/s,2rad/s,时间常数分别为1.11,0.8,0.6,0.5。可见动压反馈的转折频率会随着反馈弹簧刚度增大而增大,相应地,时间常数会随着反馈弹簧刚度增大而减小。




           (3)反馈喷嘴对动压反馈效应的影响反馈喷嘴主要是根据负载腔的压差变化而对衔铁组件的偏转角度进行调整的机构,结合控制喷嘴对衔铁组件的作用,不难发现,反馈喷嘴面积决定了喷嘴向挡板组件喷出液流的强度,也就是决定了对衔铁组件施加作用力的强度,从而决定了动压反馈效应的强度。另外,挡板组件受到反馈喷嘴的力矩是作用力和力臂的乘积,即反馈喷嘴到挡板组件旋转中心的距离也将对动压反馈效应产生影响,下一节将具体分析。另外,考虑到衔铁挡板组件运动时,反馈喷嘴与控制喷嘴不发生千涉,反馈喷嘴到挡板之间的间隙不能太小。因此,可以得到如下结论:随着动压反馈网络中反馈活塞有效面积的增大,动压反馈转折频率减小,时间常数增大;随着动压反馈回路中反馈弹簧刚度的增大,转折频率增大,时间常数减小;反馈喷嘴的喷口面积和反馈喷嘴到挡板旋转中心的距离都对动压反馈的强度产生影响。


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          3动压反馈作用仿真分析,  由前文分析可知,动压反馈网络主要是对系统的高频负载扰动起到抑制作用,而动压反馈作用主要由时间常数(转折频率)和反馈增益两个参数决定。(1)时间常数对动压反馈作用的影响设计动压反馈回路的时间常数,必须首先对伺服阀所在系统进行分析,两者匹配,才能达到最好的阻尼补偿效果。下面针对不同频率的负载扰动,动压反馈回路所起到的作用进行仿真分析。选择动压反馈网络的时间常数r=0.5,即转折频率为2Hz,负载扰动幅值为5MPa,频率分别为1Hz,2Hz,10Hz,20Hz。对动压反馈伺服阀输入0.5Hz/20mA正弦信号,得到不同频率负载压力波动时阀芯的位移曲线。



         可以得到以下结论:1)当负载压力波动为1Hz,5Hz,10Hz,20Hz时,若没有动压反馈回路,阀芯位移紧紧跟随输入信号,基本不随负载波动的影响而变化,这样伺服阀的输出流量也就没有发生变化,因此负载波动还将继续,这表明伺服阀本身对负载波动不敏感,无法抑制负载波动,这样就会使得负载波动并不能减小或者消除,也就是说不能改变由于大惯量负载波动造成的系统不稳定,这样的情况下很有可能对伺服阀的执行机构产生不利影响。2)当增加动压反馈回路之后,阀芯位移的输出随着负载波动而发生变化,阀芯位移的变化会引起伺服阀开口大小变化,致使伺服阀输出流量随负载扰动发生相应变化,从而抑制负载波动对系统的千扰和影响。3)增加动压反馈回路后,当负载压力波动频率大于转折频率时,随着负载波动频率的增大,动压反馈回路对负载波动的抑制作用更明显,也就是说动压反馈回路对高频扰动更敏感。




          综上所述,动压反馈回路能够对高频负载扰动产生一定的抑制作用。对于低频负载扰动来说,一般不会造成液压伺服控制系统不稳定,动压反馈回路基本不起作用,动压反馈伺服阀相当于普通的流量伺服阀;当系统在动态过程中,动压反馈回路敏锐地感受负载压力变化,反馈网络起反馈作用,从而将负载压力的波动在很短时间内进行消除,避免了负载波动对整个液压伺服系统的影响。(2)反馈增益对动压反馈作用的影响接下来讨论动压反馈回路的反馈增益对动压反馈作用的影响,选择动压反馈网络的时间常数r=0.5,对伺服阀输入20mA/0.5Hz正弦信号,施加5MPa/10Hz负载压力扰动,反馈喷嘴面积以及反馈喷嘴到衔铁组件转动中心的距离,得到动压反馈伺服阀阀芯位移的响应曲线。增加衔铁转动中心到反馈喷嘴的距离或者反馈喷嘴喷口面积任意一个,伺服阀阀芯位移变化幅度就会越大,也就是说阀的输出流量变化幅度就会增大,从而加强动压反馈回路对负载波动的抑制作用。由仿真条件可知,负载压力扰动不变,也就是说两个反馈喷嘴腔的压力也保持不变,阀芯位移的变化完全取决于反馈喷嘴的结构参数变化,定义单位反馈压差对应的动压反馈伺服阀输出流量为反馈流量增益,反映了动压反馈的强度。反馈流量增益是评估动压反馈回路性能的一个关键参数。



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    点击次数:961  更新时间:2018-06-30  【打印此页】  【关闭
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