Navorsingsmetode van dinamiese eienskappe van die hidrouliese stelsel

Met die deurlopende ontwikkeling en vordering van hidrouliese tegnologie, word die toepassingsvelde meer en meer uitgebreid. Die hidrouliese stelsel wat gebruik word om die transmissie- en beheerfunksies te voltooi, word al hoe meer ingewikkeld, en hoër vereistes word voorgestel vir die buigsaamheid van die stelsel en verskillende prestasies. Al hierdie dinge het meer presiese en dieper vereistes gebring aan die ontwerp en vervaardiging van moderne hidrouliese stelsels. Dit is ver van die bogenoemde vereistes, slegs deur die tradisionele stelsel te gebruik om die voorafbepaalde aksiesiklus van die aktuator te voltooi en aan die statiese prestasievereistes van die stelsel te voldoen.

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 parameterveranderings in die werkproses van die hidrouliese stelsel te verstaan ​​en te bemeester, om die hidrouliese stelsel verder te verbeter en te vervolmaak. .

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

Die dinamiese eienskappe van die hidrouliese stelsel is in wese die eienskappe wat die hidrouliese stelsel toon tydens die verlies van sy oorspronklike ewewigstoestand 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 te veroorsaak: een word veroorsaak deur die prosesverandering van die transmissie- of beheerstelsel; Die ander word veroorsaak deur eksterne inmenging. In hierdie dinamiese proses verander elke parameterveranderlike in die hidrouliese stelsel mettertyd, en die werkverrigting van hierdie veranderingsproses bepaal die kwaliteit van die dinamiese eienskappe van die stelsel.

2. Navorsingsmetode van hidrouliese dinamiese eienskappe

Die belangrikste metodes vir die bestudering van die dinamiese eienskappe van hidrouliese stelsels is funksie -analise -metode, simulasiemetode, eksperimentele navorsingsmetode en digitale simulasiemetode.

2.1 Funksie -analise -metode
Oordragfunksie -analise is 'n navorsingsmetode gebaseer op klassieke beheersteorie. Die ontleding van die dinamiese eienskappe van hidrouliese stelsels met klassieke beheerteorie is gewoonlik beperk tot lineêre stelsels met enkel-inset en enkel-uitset. Oor die algemeen word die wiskundige model van die stelsel eers vasgestel, en die inkrementele vorm daarvan word geskryf, en dan word Laplace -transform uitgevoer, sodat die oordragfunksie van die stelsel verkry word, en dan word die oordragfunksie van die stelsel omgeskakel in 'n Bode -diagram -voorstelling wat maklik intuïtief kan ontleed. Laastens word die responskenmerke geanaliseer deur die fase-frekwensie-kromme en amplitude-frekwensie-kromme in die BODE-diagram. As u nie -lineêre probleme ondervind, word die nie -lineêre faktore daarvan dikwels geïgnoreer of vereenvoudig in 'n lineêre stelsel. In werklikheid het hidrouliese stelsels dikwels komplekse nie -lineêre faktore, dus is daar groot ontledingsfoute in die ontleding van die dinamiese eienskappe van hidrouliese stelsels met hierdie metode. Daarbenewens behandel die oordragfunksie -analise -metode die navorsingsobjek as 'n swart boks, fokus slegs op die inset en uitset van die stelsel en bespreek dit nie die interne toestand van die navorsingsobjek nie.

Die toestandsruimte-analise-metode is om die wiskundige model te skryf van die dinamiese proses van die hidrouliese stelsel wat bestudeer word as 'n toestandvergelyking, wat 'n eerste-orde differensiaalvergelykingstelsel is, wat die eerste-orde afgeleide van elke toestandveranderlike in die hidrouliese stelsel verteenwoordig. '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 staatsvergelyking te skryf, is die algemeen gebruikte metode om die oordragfunksie te gebruik om die staatsfunksievergelyking af te lei, of die hoër-orde-differensiaalvergelyking te gebruik om die staatsvergelyking af te lei, en die drywingsdiagram kan ook gebruik word om die staatsvergelyking te lys. Hierdie ontledingsmetode gee aandag aan die interne veranderinge van die nagevorsde stelsel, en kan handel oor multi-inset- en multi-uitsetprobleme, wat die tekortkominge van die oordragfunksie-analise-metode aansienlik verbeter.

Die funksie -analise -metode, insluitend die oordragfunksie -analise -metode en die toestandsruimte -analise -metode, is die wiskundige basis vir mense om die interne dinamiese eienskappe van die hidrouliese stelsel te verstaan ​​en te ontleed. Die beskrywingsfunksie -metode word vir analise gebruik, dus ontledingsfoute kom 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 analoogbane om die dinamiese eienskappe van hidrouliese stelsels te simuleer en te ontleed, ook 'n praktiese en effektiewe navorsingsmetode. Die analoog rekenaar is voor die digitale rekenaar gebore, en die beginsel daarvan is om die kenmerke van die analoogstelsel te bestudeer op grond van die ooreenkoms in die wiskundige beskrywing van die veranderende wette van verskillende fisiese hoeveelhede. Die interne veranderlike is 'n voortdurende veranderende spanningsveranderlike, en die werking van die veranderlike is gebaseer op die soortgelyke werkingverhouding van die elektriese eienskappe van die spanning, stroom en komponente in die stroombaan.

Analoogrekenaars is veral geskik vir die oplossing van gewone differensiaalvergelykings, dus word dit ook analoog -differensiële ontleders genoem. Die meeste van die dinamiese prosesse van fisiese stelsels, insluitend hidrouliese stelsels, word uitgedruk in die wiskundige vorm van differensiaalvergelykings, dus is analoog rekenaars baie geskik vir die simulasienavorsing van dinamiese stelsels.

As die simulasiemetode werk, word verskillende rekenaarkomponente volgens die wiskundige model van die stelsel gekoppel, en die berekeninge word parallel uitgevoer. Die uitsetspanning van elke rekenaarkomponent stel die ooreenstemmende veranderlikes in die stelsel voor. Voordele van die verhouding. Die hoofdoel van hierdie ontledingsmetode is egter om 'n elektroniese model te voorsien wat vir eksperimentele navorsing gebruik kan word, eerder as om 'n akkurate ontleding van wiskundige probleme te verkry, dus het dit die dodelike nadeel van die lae berekening van akkuraatheid; Daarbenewens is die analoogstroombaan dikwels ingewikkeld van struktuur, wat bestand is teen die vermoë om die buitewêreld in te meng, is buitengewoon swak.

2.3 Eksperimentele navorsingsmetode
Die eksperimentele navorsingsmetode is 'n onontbeerlike navorsingsmetode vir die ontleding van die dinamiese eienskappe van die hidrouliese stelsel, veral as daar in die verlede geen praktiese teoretiese navorsingsmetode soos digitale simulasie is nie, kan dit slegs volgens eksperimentele metodes geanaliseer 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 periode en hoë koste.

Boonop is selfs ervare ingenieurs vir die komplekse hidrouliese stelsel nie heeltemal seker van die akkurate wiskundige modellering daarvan nie, en dit is dus onmoontlik om korrekte ontleding en navorsing oor die dinamiese proses te doen. Die akkuraatheid van die beboude model kan effektief geverifieer word deur die metode om met die eksperiment te kombineer, en voorstelle vir hersiening kan voorsien word om die regte model te vestig; Terselfdertyd kan die resultate van die twee vergelyk word deur simulasie en eksperimentele navorsing onder dieselfde voorwaardes -analise, om te verseker dat die foute van simulasie en eksperimente binne die beheerbare reeks is, sodat die navorsingsiklus verkort kan word en die voordele verbeter kan word op grond van die versekering van doeltreffendheid en kwaliteit. Daarom word die eksperimentele navorsingsmetode van vandag dikwels gebruik as 'n noodsaaklike manier om die numeriese simulasie of ander teoretiese navorsingsresultate van belangrike dinamiese eienskappe van hidrouliese stelsels 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 bestudering van dinamiese eienskappe van hidrouliese stelsels, dit wil sê digitale simulasiemetode. In hierdie metode word die wiskundige model van die hidrouliese stelselproses eers vasgestel en uitgedruk deur die staatsvergelyking, en dan word die tyd-domeinoplossing 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 invoerfunksie simuleer en dan 'n direkte en uitgebreide begrip van die dinamiese proses van die hidrouliese stelsel verkry. Die dinamiese werkverrigting van die hidrouliese stelsel kan in die eerste fase voorspel word, sodat die ontwerpresultate mettertyd vergelyk kan word, geverifieer en 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 besparing. Daarom is die digitale simulasiemetode wyd gebruik op die gebied van hidrouliese dinamiese prestasie -navorsing.

3. Ontwikkelingsrigting van navorsingsmetodes vir hidrouliese dinamiese eienskappe

Deur die teoretiese analise 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. Vanweë die meerderwaardigheid van digitale simulasietegnologie, sal die ontwikkeling van navorsing oor hidrouliese dinamiese eienskappe ook nou geïntegreer word met die ontwikkeling van digitale simulasietegnologie. Diepte studie van die modelleringsteorie en verwante algoritmes van die hidrouliese stelsel, en die ontwikkeling van hidrouliese stelselsimulasiesagteware wat maklik is om te modelleer, sodat hidrouliese tegnici meer energie kan wy aan die navorsing van die noodsaaklike werk van die hidrouliese stelsel. een van die aanwysings.

In die lig van die kompleksiteit van die samestelling van moderne hidrouliese stelsels, is meganiese, elektriese en selfs pneumatiese kwessies dikwels betrokke by die bestudering van hul dinamiese eienskappe. Daar kan gesien word dat die dinamiese ontleding van die hidrouliese stelsel soms 'n uitgebreide ontleding van probleme soos elektromeganiese hidroulika is. Daarom het die ontwikkeling van universele hidrouliese simulasiesagteware, gekombineer met die onderskeie voordele van simulasiesagteware in verskillende navorsingsvelde, die belangrikste ontwikkelingsrigting van die huidige hidrouliese dinamiese kenmerknavorsingsmetode geword.

Met die verbetering van die prestasievereistes van die 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 voldoen, nie meer aan die vereistes voldoen nie, dus is dit noodsaaklik om die dinamiese eienskappe van die hidrouliese stelsel te bestudeer.

Op grond van die uiteensetting van die wese van die navorsing oor die dinamiese eienskappe van die hidrouliese stelsel, stel hierdie artikel in detail vier hoofmetodes om die dinamiese eienskappe van die hidrouliese stelsel te bestudeer, insluitend die funksionele analise -metode, die simulasiemetode, die eksperimentele navorsingsmetode en die digitale simulasiemetode, en hul voordele en nadele. Daar word daarop gewys dat die ontwikkeling van simulasiesagteware vir hidrouliese stelsels wat maklik is om te modelleer en die gesamentlike simulasie van multi-domein-simulasiesagteware die belangrikste ontwikkelingsaanwysings is van die navorsingsmetode van hidrouliese dinamiese eienskappe in die toekoms.