怎么建立液压活套阀控缸系统模型??   中山路灯车出租, 中山石歧镇路灯车出租

        怎么建立液压活套阀控缸系统模型??     中山路灯车出租,  中山石歧镇路灯车出租,  中山路灯车租赁      实际生产中几乎所有活套都是由伺服阀-液压缸系统驱动的，液压活套的动力负载型就是伺服阀-液压缸模型，因此阀控缸的建模分析对活套性能的研究非常重要。

      1阀控缸系统模型,  伺服阀控液压缸有对称液压缸、非对称液压缸及柱塞缸等。相比于对称型液压缸，非对称型液压缸具有结构精简，占用空间少等优点，因此占有较多的市场。非对称缸特性较为复杂，不仅具有液压伺服系统所固有的非线性特性，还因为非对称缸两腔有效面积的不对等，使得系统在正反两个方向的静、动态特性呈现非线性。热连轧液压活套的阀控缸系统是典型的非对称缸结构，它在结构上属于三位四通阀控缸。液压缸的无杆腔与伺服阀的A口连接，有杆腔与B口连接，伺服阀驱动液压缸进行运动。为了方便描述，将液压缸无杆腔的压力和面积记作ppst和Apst，有杆腔的压力和面积记作prod和Arod，系统压力记为Psys，回油压力为Ptnk；内泄和外泄系数为Cin和Cex；液压缸柱塞位移为y，运粘滞系数为B、弹性处理系数为G，负载作用为fLd，液压缸及负载的等效质量为M，液压油的体积弹性模量为βe，所有变量均采用国际单位。

      2伺服阀流量特性分析,   阀控缸系统的动态流量主要包括压力变化、活塞移动和腔体泄露产生的流量变化。液压缸腔体的流量变化主要由以下几个部分组成：(1)压力变化产生的附加流量：对于阀控缸的动态响应分析，压力变化产生的两腔附加流量VpstVrodQ，考虑油液的压缩性，与油液体积V的关系.  (2)活塞位移产生的附加流量：活塞移动过程中，有杆腔和无杆腔的附加流量：(3)泄露产生的附加流量：液压缸泄漏产生的两腔附加流量XpstQ、XrodQ与它们各自的压力有关，各腔泄漏总流量分别为：伺服阀的流量特性通常用其额定压降、额定流量和频率响应特性曲线来描述。当阀口流量为Lp时，通过该阀口的实际流量Q与额定流量NQ的关系.  伺服阀在其开口零位处经过线性化处理后有：qcLQ.   其中，Kq为伺服阀的流量增益系数，Kc为流量压力系数。根据伺服阀的流量特性方程可知，开口度方向不同，流量的增益系数也不同，Ppst.0和Prod.0分别为无杆腔和有杆腔静态工作点的压强。无杆腔和有杆腔的流量增益系数涉及到4个参数Kqpst+、Kqrod+、Kqpst-和Kqrod-，，流量压力系数Kc亦是如此，因此对流量的线性化很有必要。伺服阀的动态特性与实际开口度x有关，实际开口度与给定开口度比并不完全相同，二者可用二阶振荡环节描述：伺服阀的截止频率，伺服阀芯的阻尼系数。

    3伺服阀与液压缸的流量关系,   根据液压缸中油液进出各个腔体的连续性，以各腔油液为研究对象，建立流量方程，对于无杆腔,  经过拉氏变换后，整理成传递函数形式, 同理可得有杆腔油液的流量方程, 整理成传递函数形式.   在系统运行时，液压缸是处于连续的运动状态的，对于阀控缸，根据牛顿力学定律，液压缸的运动方程, 整理成传递函数形式推导出流量关系和负载平衡关系后，可得液压阀控缸的传递函数.   ,  二阶振荡环节的角频率(1/s)，液压缸的阻尼系数，液压刚度。对阀控缸的静态工作点进行分析，在阀控缸系统中，当液压缸匀速运动或保持静止不动时，两腔输出的作用力必然与负载相等，可见，有杆腔压力与无杆腔压力为线性关系，且当负载力发生变化时时方程为一簇平行直线。

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     4液压缸动态特性建模,   综上所述，将关联变量按照逻辑关系连接起来，将无杆腔和有杆腔的流量特性通过液压缸的运动关联起来。液压活套阀控缸系统的结构模型：正常情况下，液压缸的内泄系数非常小，因此可以忽略，两腔之间的耦合关系只来自于液压缸的运动，根据结构，推导液压缸的总出力和伺服阀给定及位移的关系.   其中,xGs和yGs都由两个惯性环节组成，两腔的阀系数存在等值异号的情况，因此两个惯性环节可以合并为一项；虽然非对称阀控缸两腔对应的系数不相等，但根据其中的主导作用项，仍可以用一个惯性环节来近似描述；另外，开口度方向的改变也会引起伺服阀系数的改变，因此无论是对称缸还是非对称缸总可以用一个惯性环节和来近似描述，从而得到简化模型，该模型可用于阀控缸的特性分析。在轧钢过程中活套高度变化对应着出力的大小，是一个典型的闭环控制环节。将简化模型的给定激励x(s)到输出力的开环传递函数整理得到: 因而，系统的闭环传递函数.

     5仿真结果分析，热连轧机组F3机架活套液压缸的尺寸为430，额定流量35L/min(P=1.0MPa)，截止频率v=130Hz，阻尼比0.667v。在带钢被轧制之前，活套出微小的力仅仅保持与活套架的重力一致；活套的出力会在带钢进行轧制时与带钢张力平衡；这是活套的两种稳定状态。轧机处于“待机状态时”，活套液压缸无杆腔的压力约为12.4MPa，有杆腔的压力约为20.0Mpa，液压缸总出力约10KN；进入稳定轧制后，无杆腔的压力约为16.1Mpa，有杆腔的压力约为15.6MPa，液压缸总出力约40KN。结合实际参数求得等效传递函数Gxeq(s)与Gyeq(s).   按照结构搭建仿真模型，在0.3s时给定液压缸出力的跃变，在控制器的作用下，液压缸由“待机状态”过度到稳定的“轧制状态”，两腔的压力分别由12.4/20.0Mpa变为15.8/15.9Mpa；上升时间约为0.1s，调节时间约为0.2s，仿真结果表明液压活套阀控缸系统模型的准确性和有效性。

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