低压条件下油液体积弹性模量的测试分析

体积弹性模量是液压工作系统中油液一个重要的物理参数,其反映着油液的可压缩程度。在对液压动态分析要求不高的中、高压场合,通常将油液的有效体积弹性模量视为一个常量进行计算,但涉及高精度和高稳定性的电液控制系统时,低压条件下油液体积弹性模量的测量对相关参数的确定有着极为重要的作用。文章通过实验的方法测量了低压(0~0.2MPa)条件下液压油的体积弹性模量,并对实验结果进行了分析。

油液体积弹性模量对柱塞泵转速波动影响机理的仿真分析

为了研究油液体积弹性模量对轴向柱塞泵动力源输入端转速波动程度的作用规律,以机电液系统多能域耦合软件AMEsim为仿真平台,建立了轴向柱塞泵的动力学仿真模型,在综合考虑油液有效体积弹性模量影响的基础上,研究了油液的含气量、温度、压力与泵端转速波动之间的关系。仿真结果表明:随着油液含气量的增大、温度的升高以及负载压力的降低,油液的体积弹性模量减小,使得泵端转速波动程度增大。为开展轴向柱塞泵的故障诊断、状态监测以及以液压系统的性能退化机理等方面的研究提供了新的研究思路。

不同油液体积弹性模量下闭式液压系统动态特性分析及优化

油液体积弹性模量是液压控制系统的一个重要参数。以闭式液压系统为研究对象,建立了液压马达轴转角对变量泵摆角的传递函数,分析了3种不同油液体积弹性模量下系统的动态响应特性。结果表明:当油液体积弹性模量为493.9 MPa时,系统最大超调量为1.63%,系统振荡较为强烈;当油液体积弹性模量为1402.7和1663.3 MPa时,两者的上升时间和调整时间均为5.36和10.1 s,快速性较差,但后者的幅值裕度和相位裕度较大,系统更加稳定。为改善系统的快速性,设计了控制器对系统进行优化,优化后系统上升时间和调整时间分别为1.62和5.0 s,分别比原系统降低了61.7%和50.5%。此研究方法可为其他液压系统动态响应特性分析和优化提供参考。

油液体积弹性模量的测量

液压油的体积弹性模量是影响液压统动态分析、建模与仿真正确性的主要参数之一。本文对油中含气量、油压、油液温度、容器刚度以及油与空气的接触情况等因素的分析,对油液体积弹性模量的测量进行了研究。

高精度深度模拟器自适应控制研究

针对深度模拟器工作液体中难以完全避免气体混入的实际情况,以及由此导致的体积弹性模量随着模拟深度不同而变化所带来的控制系统存在的非线性问题,提出了一种模型参考自适应控制器。首先,根据系统特性设计了模型参考自适应率并证明其Lyapunov稳定性。接着,基于AMESim建立仿真模型,分别对常规PID控制器和提出的模型参考自适应控制器的控制效果进行仿真模拟,验证了该系统在工作压力较低时存在着显著非线性,以及提出的模型参考自适应控制器具备良好的控制效果。最后,对深度模拟器进行实验研究,表明所采用的模型参考自适应控制器的控制精度较常规PID控制器有明显提升。