Uz kontinuirani razvoj i napredak hidrauličke tehnologije, njegova polja aplikacije postaju sve opsežnija. Hidraulički sustav koji se koristi za dovršavanje funkcija prijenosa i kontrole postaje sve složeniji, a veći zahtjevi se prenose za njegovu fleksibilnost sistema i razne performanse. Svi su donijeli precizniji i dubljim zahtjevima dizajnu i proizvodnji modernih hidrauličkih sustava. Daleko je od mogućnosti ispuniti gore navedene zahtjeve samo korištenjem tradicionalnog sustava za dovršavanje unaprijed određenog ciklusa aktuatora i udovoljiti statičkim zahtjevima za učinak sistema.
Stoga je za istraživače koji se bave dizajnom modernih hidrauličkih sistema, vrlo je potrebno proučiti dinamičke karakteristike hidrauličkih prijenosnih i kontrolnih sistema, razumjeti i savladati dinamičke karakteristike i promjene parametara u radnom procesu hidrauličkog sustava kako bi se dodatno poboljšalo i savršen hidraulički sustav. .
1. Suština dinamičkih karakteristika hidrauličkog sistema
Dinamičke karakteristike hidrauličkog sistema su u osnovi karakteristike koje hidraulični sustav pokazuje tokom procesa gubitka izvorne ravnotežne države i dostizanje nove ravnotežne države. Nadalje, postoje dva glavna razloga za razbijanje prvolibrijskog stanja hidrauličkog sustava i aktiviranje njenog dinamičkog postupka: jedan je uzrokovan procesom promjene prijenosa ili upravljačkog sustava; Drugi uzrokovan vanjskim smetnji. U ovom dinamičnom procesu svaki parametar varijabla u hidrauličkom sustavu se mijenja s vremenom, a performanse ovog procesa promjene određuje kvalitetu dinamičkih karakteristika sistema.
2. Istraživačka metoda hidrauličkih dinamičkih karakteristika
Glavne metode za proučavanje dinamičkih karakteristika hidrauličkih sistema su metoda analize funkcije, metoda simulacije, metoda eksperimentalnog istraživanja i metoda digitalne simulacije.
2.1 Način analize funkcije
Analiza funkcije prenosa je metoda istraživanja koja se temelji na klasičnoj teoriji kontrole. Analizirajući dinamičke karakteristike hidrauličkih sistema sa klasičnom teorijom upravljanja obično je ograničena na pojedinačne i jednorezne linearne sisteme. Generalno, prvo se uspostavlja matematički model sistema, a njegov inkrementalni oblik je napisana, a zatim se vrši laplasa transformacija, tako da se dobije funkcija prijenosa sustava, a zatim se funkcija prijenosa sustava pretvara u reprezentaciju u Bode dijagramu koji je lako analizirati intuitivno. Konačno, karakteristike odgovora analiziraju se kroz frekvencijsku krivulju i krivulju amplitude frekvencije u dijagramu Bode. Kada se naiđu na nelinearni problemi, njegovi nelinearni faktori se često ignorišu ili pojednostavljuju u linearni sistem. U stvari, hidraulični sustavi često imaju složene nelinearne faktore, tako da postoje velike greške analize u analizi dinamičkih karakteristika hidrauličkih sistema sa ovom metodom. Pored toga, metoda analize funkcije prijenosa tretira istraživački objekt kao crni okvir, fokusira se samo na ulaz i izlaz sistema i ne raspravlja o unutrašnjem stanju istraživačkog objekta.
Način analize državne prostore je pisanje matematičkog modela dinamičkog procesa hidrauličkog sistema u studiju kao državne jednadžbe, što predstavlja diferencijalni sistem jednadžbi u prvom redu, koji predstavlja derivat prvog reda u hidrauličkom sistemu. Funkcija nekoliko drugih državnih varijabli i ulaznih varijabli; Ova funkcionalna veza može biti linearna ili nelinearna. Da biste napisali matematički model hidrauličkog sistema u obliku jednadžbe države, uobičajena metoda je korištenje funkcije prijenosa da bi se izvela diferencijalna jednadžba o stanju da bi se izvedela diktafrastave države, a dijagram državne obveznice može se koristiti i za popis državne jednadžbe. Ova metoda analize obraća pažnju na interne promjene istraživačnog sustava i mogu se baviti problemima sa više ulaznim i višestrukim problemima, što uvelike poboljšava nedostatke metode analize funkcije prijenosa.
Metoda analize funkcije, uključujući metodu analize funkcije prijenosa i metoda analize državnog prostora je matematička osnova za ljude da razumiju i analiziraju interne dinamičke karakteristike hidrauličkog sistema. Način funkcije Opis koristi se za analizu, pa se neizbježno greške analize, a često se koristi u analizi jednostavnih sistema.
2.2 Metoda simulacije
U ERA-u kada računarska tehnologija još nije popularna, koristeći analogni računare ili analogni krugovi za simuliranje i analizu dinamičkih karakteristika hidrauličkih sistema bilo je i praktična i efikasna istraživačka metoda. Analogni računar rođen je prije digitalnog računara, a njegov princip je proučavanje karakteristika analognog sustava na temelju sličnosti u matematičkom opisu promjenjivih zakona različitih fizičkih količina. Njegova unutarnja varijabla je kontinuirano promjena varijabla napona, a rad varijable temelji se na sličnom odnosu na električne karakteristike napona, struje i komponenti u krugu.
Analogni računari su posebno pogodni za rješavanje običnih diferencijalnih jednačina, tako da se nazivaju i analogni diferencijalni analizatori. Većina dinamičkih procesa fizičkih sustava, uključujući hidrauličke sisteme izražava se u matematičkom obliku diferencijalnih jednadžbi, tako da su analogni računari vrlo pogodni za simulacijsko istraživanje dinamičkih sistema.
Kada metoda simulacije radi, razne računarske komponente povezane su u skladu s matematičkim modelom sustava, a izračuni se rade paralelno. Izlazni naponi svake komptorane za računanje predstavljaju odgovarajuće varijable u sistemu. Prednosti odnosa. Međutim, glavna svrha ove metode analize je pružanje elektronskog modela koji se može koristiti za eksperimentalna istraživanja, a ne da dobiju tačnu analizu matematičkih problema, tako da ima fatalni nedostatak tačnosti male izračuna; Pored toga, njegov analogni krug često je složen u strukturi, otporan je na sposobnost miješanja na vanjski svijet izuzetno loš.
2.3 Eksperimentalna metoda istraživanja
Eksperimentalna metoda istraživanja je nezamjenjiva metoda istraživanja za analizu dinamičkih karakteristika hidrauličkog sustava, posebno kada u prošlosti nema praktične teorijske metode istraživanja poput digitalne simulacije u prošlosti, može se analizirati samo eksperimentalnim metodama. Kroz eksperimentalna istraživanja možemo intuitivno i zaista razumjeti dinamičke karakteristike hidrauličkog sustava i promjene povezanih parametara, ali analiza hidrauličkog sustava kroz eksperimente ima nedostatke dugog perioda i visokih troškova.
Pored toga, za složen hidraulički sistem, čak i iskusni inženjeri nisu u potpunosti sigurni u svoje precizno matematičko modeliranje, pa je nemoguće provoditi ispravnu analizu i istraživanje njenog dinamičkog procesa. Točnost izgrađenog modela može se učinkovito provjeriti metodom kombiniranja eksperimenta, a prijedlozi za reviziju mogu se pružiti za uspostavljanje ispravnog modela; Istovremeno, rezultati dvije mogu se usporediti simulacijom i eksperimentalnim istraživanjima pod istim uvjetima, kako bi se osiguralo da su greške simulacije i eksperimenata unutar kontroličnog raspona, tako da se istraživački ciklus može skratiti i mogu se poboljšati na osnovu osiguravanja efikasnosti i kvalitete. Stoga se današnja eksperimentalna metoda istraživanja često koristi kao nužna sredstva za usporedbu i provjeru numeričke simulacije ili drugih teorijskih istraživačkih rezultata važnih dinamičkih karakteristika hidrauličkog sustava.
2.4 Digitalna metoda simulacije
Napredak moderne teorije kontrole i razvoj računarske tehnologije doneli su novu metodu za proučavanje dinamičkih karakteristika hidrauličkog sistema, odnosno digitalne metode simulacije. U ovoj metodi, matematički model procesa hidrauličkog sustava uspostavlja se prvo i izražava državnu jednadžbu, a zatim se na računaru dobije rješenje svake glavne varijable sustava u dinamičnom procesu.
Digitalna metoda simulacije pogodna je za linearne sisteme i nelinearne sisteme. Može simulirati promjene sustava parametara u okviru djelovanja bilo koje ulazne funkcije, a zatim dobiti izravno i sveobuhvatno razumijevanje dinamičkog procesa hidrauličkog sistema. Dinamičkim performansama hidrauličkog sistema može se predvidjeti u prvoj fazi, tako da se rezultati dizajna mogu uporediti, provjeriti i poboljšati vrijeme, što može učinkovito osigurati da dizajnirani hidraulički sustav ima dobre radne performanse i visoku pouzdanost. U usporedbi s drugim sredstvima i metodama proučavanja hidrauličke dinamičke performanse, digitalna simulacija tehnologija ima prednosti tačnosti, pouzdanosti, snažnog prilagodljivosti, kratkih ciklusa i ekonomske uštede. Stoga se metoda digitalne simulacije široko koristi u području istraživanja hidrauličkog dinamičkog performansi.
3. Razvojni smjer istraživačkih metoda za hidrauličke dinamičke karakteristike
Kroz teorijsku analizu metode digitalne simulacije, u kombinaciji sa istraživačkim načinom uspoređivanja i provjere eksperimentalnih rezultata, postala je glavna metoda za proučavanje hidrauličkih dinamičkih karakteristika. Nadalje, zbog superiornosti digitalne simulacijske tehnologije, razvoj istraživanja hidrauličkih dinamičkih karakteristika bit će usko integriran s razvojem tehnologije digitalne simulacije. Dubinsko istraživanje teorije modeliranja i srodnih algoritmi hidrauličkog sistema i izrada hidrauličkog simulacijskog softvera koji je jednostavan za model, tako da hidraulički tehničari mogu posvetiti više energije u istraživanju hidrauličkog dinamičkog karakteristika istraživanja. jedan od uputa.
Pored toga, s obzirom na složenost sastava modernih hidrauličkih sistema, mehanička, električna i čak pneumatska pitanja često su uključeni u proučavanje njihovih dinamičnih karakteristika. Može se vidjeti da je dinamička analiza hidrauličkog sistema ponekad sveobuhvatna analiza problema poput elektromehaničke hidraulike. Stoga je razvoj univerzalnog hidrauličkog simulacijskog softvera, u kombinaciji s odgovarajućim prednostima simulacijskog softvera u različitim istraživačkim poljima, kako bi se postigla višedimenzionalna zajednička simulacija hidrauličkih sistema postala je glavni razvojni način istraživanja hidrauličkog dinamičkog karakteristika.
Uz poboljšanje zahtjeva za performanse modernog hidrauličkog sustava, tradicionalni hidraulički sustav za dovršavanje unaprijed određenog aktualnog ciklusa aktuatora i ispunjavanje statičkih zahtjeva za performanse ne može više ispunjavati zahtjeve, tako da je imperativ proučavati dinamičke karakteristike hidrauličkog sistema.
Na osnovu izbližih suštine istraživanja na dinamičkim karakteristikama hidrauličkog sustava, ovaj rad detaljno uvodi četiri glavne metode proučavanja dinamičkih karakteristika hidrauličkog sistema, uključujući metodu simulacije, metodu digitalne simulacije i njihove prednosti i nedostatke i nedostatke. Istaknuta je da je razvoj hidrauličkog simulacijskog softvera koji je jednostavan za model i zajednička simulacija softvera za simulaciju multi-domena glavna je razvojna pravca istraživačke metode hidrauličkih dinamičkih karakteristika u budućnosti.
Pošta: Jan-17-2023