液壓元件和液壓系統(tǒng)動態(tài)特性研究中常用的建議和分析方法

目前，在液壓元件和液壓系統(tǒng)動態(tài)特性研究中常用的建議和分析方法如下:    

1.傳遞函數(shù)分析法

    傳遞函數(shù)分析法是一種基于古典控制理論的分析方法。這種方法主要適用于分析液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定性、主要參數(shù)對穩(wěn)定性的影響以及穩(wěn)定裕度等。掖壓領域的閥控缸、閥控馬達、泵控缸、泵控馬達、各種閥等都可以用傳遞函數(shù)來建模。傳遞函數(shù)的局限一是僅適用于線性系統(tǒng)，多數(shù)液壓系統(tǒng)的線性化均產(chǎn)生較大的誤差，二是該方法主要適用于單輸人、單輸出及初始條件為零的情況。

    2.狀態(tài)空問法

    狀態(tài)空間法是隨著現(xiàn)代控制理論和計算機技術的發(fā)展而出現(xiàn)的。為了求得系統(tǒng)的動態(tài)過程中的瞬態(tài)響應，建立起系統(tǒng)在動態(tài)過程中的數(shù)學模型——狀態(tài)方程，然后在數(shù)字計算機上求出系統(tǒng)中各主要變量在動態(tài)過程中的時域解。應用這種方法研究液壓系統(tǒng)的動態(tài)特性有許多優(yōu)點。例如它適用于線性或非線性系統(tǒng)，可以比較方便地考慮任何形式的非線性因素，可以是多輸入變量和多輸出變量，便于進行分析。這種方法的局限性是對使用者的計算機水平要求較高，針對具體問題編出的程序通用性不強。

    3.健合圖方法

    鍵合圖是方框圖的一種自然發(fā)展，它不僅能表示液壓系統(tǒng)中元件的信號流向，而且能表明功率流向以及控制信號的因果關系。此外，鍵合圖表示法中以一定的規(guī)則確定因果關系，因而畫出的鍵合圖外觀形狀對同一工程系統(tǒng)基本相同。鍵合圖元件之間的連接線包含有兩個變量，故能與真實部件類似地表明返回效應。

    將鍵合圖運用于動態(tài)分析抓住了動態(tài)產(chǎn)生的本質(zhì).任何液壓系統(tǒng)中都流動著功率.功率從一種形式轉換成另一種形式，從一個子系統(tǒng)傳遞到另一個子系統(tǒng)，其間流過阻性元件將引起功率的消耗，流過容性元件、感性元件將引起功率的存儲和釋放。鍵合圖將多種物理參量統(tǒng)一地歸納成4種狀態(tài)變量，即勢e.流f.位移q、動量P。根據(jù)4種狀態(tài)變量之間的相互關系定義了阻性元件R,容性元件C、感性元件I,再加功率變換元件TFT和GY ,就構成了鍵合圖中最基本的元件，利用這有限個基本元件就能將各種系統(tǒng)用一個統(tǒng)一的概念聯(lián)系起來，這是其他方法難以做到的。

    鍵合圖適用于液壓系統(tǒng)動態(tài)建模與仿真。液壓系統(tǒng)中通過管道流動著液壓功率，即壓力與流量的乘積。液壓動態(tài)的主要影響因素包括液阻R、液容C、液感I.用鍵合圖中相應的表示十分恰當。此外，液壓系統(tǒng)中的液壓元件均可以用它們來描述，用鍵合圖畫出的液壓系統(tǒng)圖與實際系統(tǒng)具有很相似的結構，這對于分析液壓系統(tǒng)既清晰又明確。

應用舉例—先導型溢流間的動態(tài)特性仿真

    本節(jié)將以液壓系統(tǒng)中最常用的先導型滋流閥為例，利用鍵合圖理論和方法來研究滋流閥的動態(tài)特性。由于先導型滋流閥的結構在液壓元件中較為典型，我們將以此例來說明液壓元件(液壓油泵、變量葉片泵、定量葉片泵、雙聯(lián)葉片泵)仿真的方法和特點。

    應用鍵合圖理論來研究液壓元件仿真可歸納為如下步驟:

    a.研究元件的結構(實物或結構簡圖)，明確其工作原理。

    b.根據(jù)元件結構或結構簡圖，繪制鍵合圖。

    c.根據(jù)各鍵合圖元件的關系，擴展鍵合圖。

    d.根據(jù)擴展的鍵合圖，編寫計算模型。

    e.上機調(diào)試。分析結果。

文章來源：東莞市金中液壓有限公司液壓油泵廠家液壓系統(tǒng)設計部bbdmu.cn