基于阀控入口特性的蓄能器理论与实验研究

论文摘要

液压蓄能器是系统中的重要辅件,蓄能器的响应性能在很大程度上关系到系统的性能。本文在蓄能器基础理论研究的基础上,重点针对皮囊式蓄能器,进行了基于阀控入口特性的蓄能器理论与实验研究。在研究比例阀控蓄能器系统的数学模型时,将系统分为比例阀、连接管道、进油阀、蓄能器气腔和油腔五个环节,采用机理建模法建立其数学模型,并采用递推最小二乘法对系统模型进行了辨识研究,得到的数学模型可为新型自适应型蓄能器的入口结构研究提供理论支持。对研究得到的比例阀控蓄能器的数学模型做了仿真分析。基于Matlab/Simulink?平台,针对蓄能器吸收冲击和消除脉动的功能建立了仿真模型。分别以脉冲信号模拟实际系统中压力冲击、以正弦信号模拟脉动压力,将其作为仿真模型的输入信号完成仿真,以此验证比例阀开口度、蓄能器充气压力及连接管路参数不同时,蓄能器响应性能的变化。通过实验研究对理论和仿真的结果进行验证。以电液负载模拟实验台为平台,根据实验需要进行简单改造,利用dSPACE采集控制系统进行相应试验,即在系统中存在冲击压力信号和脉动压力信号时,研究比例阀阀口开度对蓄能器及系统的影响,采集了大量详实的实验数据。实验结果表明蓄能器在系统中的作用显著,而且阀口开度、充气压力及连接管路参数的变化对蓄能器和系统响应都有影响。并结合仿真得到的结论,进一步验证了比例阀控蓄能器数学模型的正确性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 阻尼效应理论的研究现状
• 1.3 比例阀及其通径的研究现状
• 1.4 蓄能器入口特性研究的理论成果总结
• 1.4.1 蓄能器入口特性研究的成果
• 1.4.2 蓄能器入口特性研究的不足
• 1.5 课题的选取及研究的主要内容
• 1.5.1 课题来源
• 1.5.2 课题研究的主要内容
• 1.5.3 课题研究的主要意义
• 第2章 比例阀控蓄能器数学模型的建立
• 2.1 比例阀控蓄能器系统的原理
• 2.2 比例阀控蓄能器数学模型的研究
• 2.2.1 各部分模型的建立
• 2.2.2 状态空间模型
• 2.3 本章小结
• 第3章 模型仿真分析
• 3.1 引言
• 3.2 比例阀控蓄能器模型仿真研究
• 3.2.1 吸收压力冲击的仿真
• 3.2.2 消除压力脉动的仿真
• 3.3 本章小结
• 第4章 比例阀控蓄能器性能实验分析与研究
• 4.1 比例阀控蓄能器性能实验系统控制测试平台简介
• 4.1.1 计算机实时控制调试采集系统
• 4.1.2 液控部分
• 4.2 吸收冲击的综合实验
• 4.2.1 控制和采集软硬件方面的准备
• 4.2.2 实验方案的确立
• 4.2.3 实验结果的分析
• 4.2.4 蓄能器吸收冲击的总结分析
• 4.3 消除压力脉动的实验方案、数据采集及结果分析
• 4.3.1 实验方案的确立
• 4.3.2 实验数据的处理和分析
• 4.3.3 蓄能器吸收脉动实验的总结分析
• 4.4 本章小结
• 第5章 比例阀控蓄能器模型辨识的实现
• 5.1 最小二乘法辨识原理
• 5.1.1 最小二乘法的基本概念
• 5.1.2 最小二乘参数估计的递推算法
• 5.2 系统辨识的计算机实现
• 5.2.1 模型类的选择
• 5.2.2 输入信号的选择
• 5.2.3 数据的采集与处理
• 5.2.4 模型转换
• 5.3 比例阀控蓄能器模型辨识的实现
• 5.3.1 模型结构辨识
• 5.3.2 参数辨识
• 5.3.3 模型检验
• 5.3.4 模型转换
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
• 致谢
• 作者简介