Navorsingsmetode van Dinamiese Eienskappe van Hidrouliese Stelsel

Met die voortdurende ontwikkeling en vooruitgang van hidrouliese tegnologie, word die toepassingsvelde daarvan al hoe meer omvangryk. Die hidrouliese stelsel wat gebruik word om die transmissie- en beheerfunksies te voltooi, word al hoe meer kompleks, en hoër vereistes word gestel vir sy stelselbuigsaamheid en verskeie werkverrigtings. Al hierdie het meer presiese en dieper vereistes gestel aan die ontwerp en vervaardiging van moderne hidrouliese stelsels. Dit is nog lank nie in staat om aan bogenoemde vereistes te voldoen slegs deur die tradisionele stelsel te gebruik om die voorafbepaalde aksiesiklus van die aandrywer te voltooi en aan die statiese prestasievereistes van die stelsel te voldoen nie.

Daarom, vir navorsers wat betrokke is by die ontwerp van moderne hidrouliese stelsels, is dit baie nodig om die dinamiese eienskappe van hidrouliese transmissie- en beheerstelsels te bestudeer, die dinamiese eienskappe en parameterveranderinge in die werksproses van die hidrouliese stelsel te verstaan ​​en te bemeester, om sodoende verbeter en vervolmaak die hidrouliese stelsel verder. .

1. Die essensie van die dinamiese eienskappe van die hidrouliese stelsel

Die dinamiese eienskappe van die hidrouliese stelsel is in wese die eienskappe wat die hidrouliese stelsel vertoon tydens die proses om sy oorspronklike ewewigstoestand te verloor en 'n nuwe ewewigstoestand te bereik. Verder is daar twee hoofredes om die oorspronklike ewewigstoestand van die hidrouliese stelsel te verbreek en die dinamiese proses daarvan te aktiveer: een word veroorsaak deur die prosesverandering van die transmissie- of beheerstelsel; die ander word deur eksterne inmenging veroorsaak. In hierdie dinamiese proses verander elke parameterveranderlike in die hidrouliese stelsel met tyd, en die prestasie van hierdie veranderingsproses bepaal die kwaliteit van die dinamiese eienskappe van die stelsel.

2. Navorsingsmetode van hidrouliese dinamiese eienskappe

Die hoofmetodes vir die bestudering van die dinamiese eienskappe van hidrouliese stelsels is funksie-analisemetode, simulasiemetode, eksperimentele navorsingsmetode en digitale simulasiemetode.

2.1 Funksie-analise metode
Oordragfunksie-analise is 'n navorsingsmetode gebaseer op klassieke beheerteorie. Die ontleding van die dinamiese eienskappe van hidrouliese stelsels met klassieke beheerteorie is gewoonlik beperk tot enkel-invoer en enkel-uitset lineêre stelsels. Oor die algemeen word die wiskundige model van die stelsel eers gevestig, en die inkrementele vorm daarvan word geskryf, en dan word Laplace-transformasie uitgevoer, sodat die oordragfunksie van die stelsel verkry word, en dan word die oordragfunksie van die stelsel in 'n Bode omgeskakel. diagramvoorstelling wat maklik is om intuïtief te ontleed. Laastens word die responseienskappe deur die fase-frekwensie-kromme en amplitude-frekwensie-kromme in die Bode-diagram ontleed. Wanneer nie-lineêre probleme teëkom, word die nie-lineêre faktore daarvan dikwels geïgnoreer of in 'n lineêre stelsel vereenvoudig. Trouens, hidrouliese stelsels het dikwels komplekse nie-lineêre faktore, so daar is groot ontledingsfoute in die ontleding van die dinamiese eienskappe van hidrouliese stelsels met hierdie metode. Daarbenewens hanteer die oordragfunksie-analisemetode die navorsingsobjek as 'n swart boks, fokus slegs op die inset en uitset van die sisteem, en bespreek nie die interne toestand van die navorsingsobjek nie.

Die toestandruimte-analisemetode is om die wiskundige model van die dinamiese proses van die hidrouliese stelsel wat bestudeer word as 'n toestandsvergelyking te skryf, wat 'n eerste-orde differensiaalvergelykingstelsel is, wat die eerste-orde afgeleide van elke toestandsveranderlike in die hidrouliese stelsel. 'n Funksie van verskeie ander toestandsveranderlikes en insetveranderlikes; hierdie funksionele verhouding kan lineêr of nie-lineêr wees. Om 'n wiskundige model van die dinamiese proses van 'n hidrouliese stelsel in die vorm van 'n toestandsvergelyking te skryf, is die algemeen gebruikte metode om die oordragfunksie te gebruik om die toestandsfunksievergelyking af te lei, of die hoër-orde differensiaalvergelyking te gebruik om die toestandsvergelyking, en die drywingsbindingdiagram kan ook gebruik word om die toestandsvergelyking te lys. Hierdie ontledingsmetode gee aandag aan die interne veranderinge van die nagevorsde stelsel, en kan multi-inset- en multi-afvoerprobleme hanteer, wat die tekortkominge van die oordragfunksie-analisemetode aansienlik verbeter.

Die funksie-ontledingsmetode insluitend die oordragfunksie-analisemetode en die toestandruimte-analisemetode is die wiskundige basis vir mense om die interne dinamiese kenmerke van die hidrouliese stelsel te verstaan ​​en te ontleed. Die beskrywingsfunksiemetode word vir analise gebruik, dus kom ontledingsfoute onvermydelik voor, en dit word dikwels gebruik in die ontleding van eenvoudige stelsels.

2.2 Simulasiemetode
In die era toe rekenaartegnologie nog nie gewild was nie, was die gebruik van analoog rekenaars of analoog stroombane om die dinamiese eienskappe van hidrouliese stelsels te simuleer en te ontleed ook 'n praktiese en effektiewe navorsingsmetode. Die analoog rekenaar is gebore voor die digitale rekenaar, en sy beginsel is om die eienskappe van die analoog stelsel te bestudeer gebaseer op die ooreenkoms in die wiskundige beskrywing van die veranderende wette van verskillende fisiese hoeveelhede. Die interne veranderlike daarvan is 'n voortdurend veranderende spanningsveranderlike, en die werking van die veranderlike is gebaseer op die soortgelyke werkingsverwantskap van die elektriese eienskappe van die spanning, stroom en komponente in die stroombaan.

Analoog rekenaars is veral geskik vir die oplossing van gewone differensiaalvergelykings, daarom word hulle ook analoog differensiaalontleders genoem. Die meeste van die dinamiese prosesse van fisiese stelsels insluitend hidrouliese stelsels word uitgedruk in die wiskundige vorm van differensiaalvergelykings, so analoog rekenaars is baie geskik vir die simulasienavorsing van dinamiese stelsels.

Wanneer die simulasiemetode werk, word verskeie rekenaarkomponente volgens die wiskundige model van die stelsel verbind, en die berekeninge word parallel uitgevoer. Die uitsetspannings van elke rekenaarkomponent verteenwoordig die ooreenstemmende veranderlikes in die stelsel. Voordele van die verhouding. Die hoofdoel van hierdie ontledingsmetode is egter om 'n elektroniese model te verskaf wat vir eksperimentele navorsing gebruik kan word, eerder as om 'n akkurate analise van wiskundige probleme te verkry, dus het dit die noodlottige nadeel van lae berekeningsakkuraatheid; daarbenewens is sy analoogkring dikwels kompleks in struktuur, bestand teen Die vermoë om met die buitewêreld in te meng is uiters swak.

2.3 Eksperimentele navorsingsmetode
Die eksperimentele navorsingsmetode is 'n onontbeerlike navorsingsmetode vir die ontleding van die dinamiese eienskappe van die hidrouliese sisteem, veral wanneer daar nie in die verlede prakties-teoretiese navorsingsmetodes soos digitale simulasie is nie, kan dit slegs deur eksperimentele metodes ontleed word. Deur eksperimentele navorsing kan ons die dinamiese eienskappe van die hidrouliese stelsel en die veranderinge van verwante parameters intuïtief en werklik verstaan, maar die ontleding van die hidrouliese stelsel deur eksperimente het die nadele van lang tydperk en hoë koste.

Daarbenewens, vir die komplekse hidrouliese stelsel, is selfs ervare ingenieurs nie heeltemal seker van die akkurate wiskundige modellering daarvan nie, dus is dit onmoontlik om korrekte ontleding en navorsing oor die dinamiese proses uit te voer. Die akkuraatheid van die geboude model kan effektief geverifieer word deur die metode om met die eksperiment te kombineer, en voorstelle vir hersiening kan verskaf word om die korrekte model daar te stel; terselfdertyd kan die resultate van die twee vergelyk word deur simulasie en eksperimentele navorsing onder dieselfde omstandighede Analise, om te verseker dat die foute van simulasie en eksperimente binne die beheerbare omvang is, sodat die navorsingsiklus verkort kan word en die voordele daarvan is. verbeter kan word op grond van die versekering van doeltreffendheid en kwaliteit. Daarom word vandag se eksperimentele navorsingsmetode dikwels gebruik as 'n noodsaaklike middel om die numeriese simulasie of ander teoretiese navorsingsresultate van belangrike hidrouliese stelsel dinamiese eienskappe te vergelyk en te verifieer.

2.4 Digitale simulasiemetode
Die vordering van moderne beheerteorie en die ontwikkeling van rekenaartegnologie het 'n nuwe metode gebring vir die studie van hidrouliese stelseldinamiese eienskappe, dit wil sê digitale simulasiemetode. In hierdie metode word die wiskundige model van die hidrouliese stelselproses eerste vasgestel, en uitgedruk deur die toestandsvergelyking, en dan word die tyddomeinoplossing van elke hoofveranderlike van die stelsel in die dinamiese proses op die rekenaar verkry.

Die digitale simulasiemetode is geskik vir beide lineêre stelsels en nie-lineêre stelsels. Dit kan die veranderinge van stelselparameters onder die werking van enige insetfunksie simuleer, en dan 'n direkte en omvattende begrip van die dinamiese proses van die hidrouliese stelsel verkry. Die dinamiese werkverrigting van die hidrouliese stelsel kan in die eerste stadium voorspel word, sodat die ontwerpresultate vergelyk, geverifieer en betyds verbeter kan word, wat effektief kan verseker dat die ontwerpte hidrouliese stelsel goeie werkverrigting en hoë betroubaarheid het. In vergelyking met ander maniere en metodes om hidrouliese dinamiese werkverrigting te bestudeer, het digitale simulasietegnologie die voordele van akkuraatheid, betroubaarheid, sterk aanpasbaarheid, kort siklus en ekonomiese besparings. Daarom is die digitale simulasiemetode wyd gebruik in die veld van hidrouliese dinamiese prestasienavorsing.

3. Ontwikkelingsrigting van navorsingsmetodes vir hidrouliese dinamiese eienskappe

Deur die teoretiese ontleding van die digitale simulasiemetode, gekombineer met die navorsingsmetode om die eksperimentele resultate te vergelyk en te verifieer, het dit die hoofstroommetode geword om die hidrouliese dinamiese eienskappe te bestudeer. Verder, as gevolg van die superioriteit van digitale simulasietegnologie, sal die ontwikkeling van navorsing oor hidrouliese dinamiese eienskappe nou geïntegreer word met die ontwikkeling van digitale simulasietegnologie. In-diepte studie van die modelleringsteorie en verwante algoritmes van die hidrouliese stelsel, en die ontwikkeling van hidrouliese stelsel simulasie sagteware wat maklik is om te modelleer, sodat hidrouliese tegnici meer energie kan wy aan die navorsing van die noodsaaklike werk van die hidrouliese stelsel. die ontwikkeling van die veld van hidrouliese dinamiese kenmerke-navorsing. een van die aanwysings.

Daarbenewens, in die lig van die kompleksiteit van die samestelling van moderne hidrouliese stelsels, is meganiese, elektriese en selfs pneumatiese kwessies dikwels betrokke by die studie van hul dinamiese eienskappe. Dit kan gesien word dat die dinamiese analise van die hidrouliese stelsel soms 'n omvattende ontleding van probleme soos elektromeganiese hidroulika is. Daarom het die ontwikkeling van universele hidrouliese simulasie-sagteware, gekombineer met die onderskeie voordele van simulasie-sagteware in verskillende navorsingsvelde, om multi-dimensionele gesamentlike simulasie van hidrouliese stelsels te bereik, die hoofontwikkelingsrigting van die huidige hidrouliese dinamiese kenmerke-navorsingsmetode geword.

Met die verbetering van prestasievereistes van moderne hidrouliese stelsel, kan die tradisionele hidrouliese stelsel om die voorafbepaalde aksiesiklus van die aktuator te voltooi en aan die statiese prestasievereistes van die stelsel te voldoen nie meer aan die vereistes voldoen nie, dus is dit noodsaaklik om die dinamiese eienskappe van die hidrouliese stelsel.

Op grond van die uiteensetting van die essensie van die navorsing oor die dinamiese eienskappe van die hidrouliese stelsel, stel hierdie artikel vier hoofmetodes in om die dinamiese eienskappe van die hidrouliese stelsel te bestudeer, insluitend die funksie-analisemetode, die simulasiemetode, die eksperimentele navorsing. metode en die digitale simulasiemetode, en hul voor- en nadele. Daar word daarop gewys dat die ontwikkeling van hidrouliese stelsel simulasie sagteware wat maklik is om te modelleer en die gesamentlike simulasie van multi-domein simulasie sagteware die belangrikste ontwikkelingsrigtings van die navorsingsmetode van hidrouliese dinamiese eienskappe in die toekoms is.