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文档简介
泵控液压缸技术8双泵控单出杆液压缸系统泵控液压缸技术8.3系统运行特性分析第3节系统运行特性分析3.1回路静态特性理论分析战略性新兴领域教材建设团队-重型高端装备制造7对于应用变转速泵闭环控制的差动缸，了解静态特性，对系统的分析设计非常重要。因系统采用的是非对称缸，靠泵的转速改变流量，定义静态特性为缸的速度v，负载压力pl和泵的转速三者间的关系，其值可根据稳态情况缸的运动方程确定：液压缸伸出：液压缸缩回：压力流量特性3.1回路静态特性理论分析战略性新兴领域教材建设团队-重型高端装备制造8将试验得到的液导值qV,l
、qV,2i
、qV,2eA和qV,2eB代入上述等式，可得系统压力-流量特性曲线此图表明，随着动态和静态负载压力的变化，缸的运动速度变化非常小，因而系统具有非常高的动态刚度，在整个工作范围都具有较高的效率。曲线还表明这一系统在所有工作点都具有相同的速度增益，这一优点可使系统在全部工作范围内都具有一致的回路增益特性，从而不必采用高费用的适应调节和非线性曲线校正，系统也能获得优化的动静态特性。压力流量特性转速可调泵伺服系统压力―流量特性第3节系统运行特性分析3.1回路静态特性理论分析战略性新兴领域教材建设团队-重型高端装备制造9电液伺服系统的另一个重要关系是压力信号函数和压力增益，它描述系统启动大惯性负载，抵抗外负载变化和克服摩擦力的能力。对于本系统，在计算时必须连同差动缸在内一起考虑才有意义，定义这一特性为系统处于定位状态，总压力一定时，负载压力与泵转速之间的关系。根据定义可推导这一函数关系如下压力增益特性第3节系统运行特性分析3.1回路静态特性理论分析战略性新兴领域教材建设团队-重型高端装备制造10当总压力给定后，可得液压缸两腔压力pA、pB随转速变化的曲线，如下图所示。图中曲线的斜率即为该系统的压力增益。这一斜率越大，表明系统抵抗外负载的能力越强，即系统的刚性越大。结果表明，总压力控制原理，可以使泵直驱系统与阀控系统一样，使缸二腔压力以相同的幅值随给定转速（位置误差引起的调节量）反方向变化，从而使系统具有较高的负载刚度和固有频率。压力增益特性转速可调泵差动缸伺服系统压力信号第3节系统运行特性分析3.2回路动态特性理论分析战略性新兴领域教材建设团队-重型高端装备制造10将总压力控制下液压缸两腔的运动连续性方程进行化简，并忽略伺服电动机的动态过程，拉普拉斯变换后可得分别用液压缸两腔容积VA
和VB
描述的总压力回路动态特性的频域表达式为第3节系统运行特性分析战略性新兴领域教材建设团队-重型高端装备制造10可见，总压力响应的动态过程为一阶延迟环节。如果令两腔的时间常数相等，即可得到使二腔压力在动态情况下，能以相同幅值变化所需的腔体积关系近似为第3节系统运行特性分析总压力控制回路输入信号阶跃响应曲线
两泵的转动方向相反，在泵刚一启动，由于比例调节作用，泵的转速较高，液压缸二腔的压力迅速建立，达到稳态时，因积分的调节作用，二泵都存在一个很低的转速，这一转速提供补偿
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