管道和蓄能器参数对阀控系统响应性的影响研究.pdf

内蒙古科技大学硕士学位论文 II 摘 要摘 要 随着电液伺服控制技术的发展，系统动态特性成为衡量系统性能的一个重要指标管道作为液压系统不同元件之间连接的桥梁，其动态特性的好坏对系统有很大的影响，较短的管道对系统特性有改善作用，而过长的管道则会引起系统动态性能的很大改变；蓄能器是液压系统中的重要附件，蓄能器的响应特性在很大程度上关系到系统的性能本文正是致力于这方面的研究，从理论和实验上对带管道和蓄能器的高频响阀控系统作了较为深入的分析，得到了一些解决实际问题的有效方法，为今后进一步的研究提供参数由于电液系统种类繁多，本文不可能对其一一进行研究，因此挑选了万能轧机 HGC(Hydraulic Gap Control)—液压间隙控制中最常采用的高频响阀控系统作为本课题的研究对象 本文第一章阐述了的课题产生的背景，综述了国内外学者在流体管道和蓄能器动态特性以及考虑其动态特性的系统研究方面所做出的贡献，从中引出了本论文的主要研究内容 第二章，作者首先建立了蓄能器数学模型并对其进行分析，然后重点比较了目前国内外常用的几种描述流体管道动态的数学模型的优缺点，从中找出了适合本课题研究的若干模型，为本课题今后的研究以及其它与管道动态特性相关的研究指出了方向。

论文的第三章分别给出了蓄能器、管道、电液比例伺服阀、液压缸及负载的数学模型及参数，并将其联立得到考虑管道和蓄能器的高频响阀控系统的传递函数这是对阀控液压系统进行理论分析和仿真的基础 利用第三章所得到的系统传递函数，在第四章中，作者通过理论分析和频域仿真的方法对系统动态特性进行了深入的分析和比较，得到了一些有价值的结论 考虑到电液比例阀在大流量工作时，系统的非线性特征，作者在第五章里进一步从时域角度对两类系统进行了仿真，时域中所得到的一些结论进一步验证了频率分析的结果，同时又得到了一些电液比例阀在大流量工作时系统动态的新特征，对这些特性，作者给予了分析和评论，具有较高的理论价值和实用价值 内蒙古科技大学硕士学位论文 III 为了验证以上章节中所得到的理论结果并从实验中发现新问题，第六章阐述了作者在实验台上进行的蓄能器不同充气压力下负载速度实验研究，并将实验结果与理论分析、仿真结果进行了比较 通过以上的研究作者对管道和蓄能器对系统动态特性造成的影响有了一定的理解并给出部分结果，希望对今后这方面的工作有所帮助 关键词：管道关键词：管道 蓄能器蓄能器 高频响高频响 动态特性动态特性 内蒙古科技大学硕士学位论文 IV Abstract With the development of electro-hydraulic servo control technology, the dynamic characteristics of a system to measure the performance of an important indicator.Pipelines connect different components of hydraulic system, its dynamic characteristics of the performance of the system has great impact.Though shorter pipeline can improve the system characteristics, a long pipeline will Changes system dynamic performance. Hydraulic accumulator is another important accessory in hydraulic system, Its responsibility have a bearing upon hydraulic system’s capbility. In this thesis，the author analyzed the valve control system with pipeline and accumulator theoretically and did some experiments. Some useful and practical conclusions are reached by these studies. As a wide variety of electro- hydraulic system, we can not carry out their every research, the selection of a universal mill HGC (Hydraulic Gap Control) - hydraulic gap control of the most commonly used in high- frequency response of the valve control system as a subject of study . In chapter l，the background of this Project was Present and the author overviewed the contribution of researchers in domain and oversea of the fluid pipe dynamics and the effect to pipeline on fluid power system. After the discussions，the main objective of this research Project is showed at end of this chapter. In chapter 2，the author first established a mathematical model of accumulator ，and an analysis and comparison of the current focus of several commonly used at home and abroad describe fluid dynamic pipeline of the advantages and disadvantages of a mathematical model. After balancing between them，a few models were considered to be suitable for this research Project, for future research topics and other dynamic characteristics of pipelines and related research point out direction. In chapter 3, the papers were presented accumulator、 pipelines、electro-hydraulic servo valves、 hydraulic cylinders and load mathematical model and parameters, and transfer function were drawn. These models were fundamental for analyzing the effect of pipeline and accumulator on system. In chapter 4，based on the models deduced in chapter 3，the system dynamics analysis in frequency domain was performed. Some useful conclusions were drawn in this chapter. Considering the nonlinear behaviors of system，the author also studied the step response of system in time domain by simulation in chapter 5.The content of this chapter not 内蒙古科技大学硕士学位论文 V only demonstrated these conclusions again reached in chapter 4 and Has a high theoretical value and practical value，but also show some new characteristics of system dynamic. In order to verify the above chapters of the theoretical results obtained from practice and found new problems, In chapter 6，the author introduced the test platform for this project firstly and then showed the experimental results under the pressure of studies. These results，which were obtained by analyzing theoretically and doing experiments，were proved to be consistent with each other. In the last chapter，the author looked back these research works and made a summary of the conclusions. Key Words：： Pipelines Accumulator High-frequency response Dynamics behavior 内蒙古科技大学硕士学位论文 I 独 创 性 说 明独 创 性 说 明 本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工 作及取得研究成果。

尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方 外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得 内蒙古科技大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料与我一 同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并 表示了谢意 签名：___________ 日期：____________ 关于论文使用授权的说明关于论文使用授权的说明 本人完全了解内蒙古科技大学有关保留、使用学位论文的规定， 即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可 以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保 存论文 （保密的论文在解密后应遵循此规定）（保密的论文在解密后应遵循此规定） 签名：___________ 导师签名：___________ 日期：____________ 内蒙古科技大学硕士学位论文 - 1 - 引 言引 言 随着液压元件新产品的出现，特别是电液比例伺服阀以其独特的优越性能被大量应用于高响应的场合，这使得传统上只对液压主件（泵、阀、油缸、马达）的研究已不能满足这一类系统的使用要求目前，国内外学者已发现了这一问题并展开了研究，如连接管道和蓄能器等这些附件的研究。

作者在实际中也遇到这一类问题： 1. 万能轧机孔型控制部分是万能轧机的关键技术，在钢轨轧制过程中，围绕钢轨 外形尺寸精度共有 4 组阀控缸系统监测各自油缸的实际位置并进。