液压变压器控制系统稳态刚度特性

引用本文

吴维, 狄崇峰, 胡纪滨, 苑士华. 液压变压器控制系统稳态刚度特性.吉林大学学报:工学版, 2016, 46(4): 1130-1135
WU Wei, DI Chong-feng, HU Ji-bin, YUAN Shi-hua. Static stiffness of hydraulic transformer controlled system. Journal of Jilin University Engineering and Technology Edition, 2016, 46(4): 1130-1135 复制到剪切板

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液压变压器控制系统稳态刚度特性

吴维, 狄崇峰, 胡纪滨, 苑士华

北京理工大学机械与车辆学院,北京 100081

作者简介:吴维(1983-),男,副教授,博士.研究方向:流体传动与控制.E-mail:wuweijing@bit.edu.cn

基金:国家自然科学基金项目(51305034)

摘要

研究了液压变压器控制系统的稳态刚度特性,根据液压变压器控制系统工作原理,建立了液压变压器控制系统模型,在此基础上分别建立了液压变压器控制马达和液压变压器控制液压缸系统的稳态刚度方程式,分析了影响稳态刚度的因素。同时还推导了泵控马达和泵控制液压缸系统的稳态刚度方程式。对比实验及仿真结果表明:相对于泵控制系统,液压变压器控制系统的稳态刚度较小,并且会随着液压变压器三个配流口的排量变化而改变;增大液压变压器控制角,有利于扩大液压变压器控制系统的压力调节范围,提高系统的稳态刚度。

关键词: 流体传动与控制; 液压变压器控制系统; 稳态刚度; 泵控制系统; 液压变压器控制角

中图分类号:TH137 文献标志码:A 文章编号:1671-5497(2016)04-1130-06

Static stiffness of hydraulic transformer controlled system

WU Wei, DI Chong-feng, HU Ji-bin, YUAN Shi-hua

School of Mechanical Engineering, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China

Abstract

The static stiffness of the hydraulic transformer controlled system is researched. Based on the working principle of the hydraulic transformer controlled system, the system model is built. According to this system model the static stiffness models of the hydraulic transformer controlled motor and cylinder are established respectively, and the impact factors of the stiffness are analyzed. The static stiffness models of the pump controlled motor and cylinder are also deduced. Contrast experiments and simulations are carried out. Results indicate that compared to the pump controlled system, the stiffness of the hydraulic transformer controlled system is a little smaller. The static stiffness changes with the variation of the displacement of the hydraulic transformer oil port. According to the analysis, properly increasing the control angle of the hydraulic transformer is helpful to increase the pressure adjusting range of the hydraulic transformer controlled system and improve the static stiffness.

Keyword: fluid power transmission and control; hydraulic transformer controlled system; static stiffness; pump controlled system; hydraulic transformer controlled angle

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0 引言

液压控制系统中, 阀控制系统和泵控制系统的发展已较为成熟^{[1, 2]}, 在20世纪80年代出现的恒压网络技术促进了液压变压器的诞生和发展^{[3, 4]}, 液压变压器控制系统也应运而生。相对于传统的阀控制系统和泵控制系统, 液压变压器控制系统可以实现压力的无级调节, 并且没有节流损失, 有效分离了能量源和负载, 便于实现独立的系统控制^[5]。

液压变压器的发展经历了从传统的液压泵与马达同轴连接的机械结构, 到现在的三窗口配流盘结构^{[6, 7]}。在实际的应用过程中, 系统的负载是经常变化的。为了更好地推动液压变压器控制系统的发展和应用, 实现更好的控制效果, 需要掌握液压变压器控制系统的基本特性。液压变压器排量特性的研究表明液压变压器是一种排量调节元件, 其各配流口排量仅与配流盘控制角度有关, 与转速和负载无关^{[8, 9]}; 扭矩特性的研究则揭示了液压变压器运转不平稳的原因在于各配流口扭矩的不连续变化^[10]; 效率特性的研究详细探讨了液压变压器效率与控制角、压力和转速的关系^[11]; 流量特性的研究分析了液压变压器的流量均匀性和连续性, 解释了配流噪声高的原因, 为配流盘的设计提供了理论指导^[12]。

本文分析了液压变压器控制系统的稳态刚度特性, 首先基于系统基本原理, 建立了系统稳态刚度方程式, 进行了系统仿真和实验, 并与泵控制系统的稳态刚度进行了对比, 为今后系统鲁棒性的提高奠定了基础。

1 液压变压器控制系统

液压变压器控制系统中, 液压变压器可以驱动直线负载也可以驱动旋转负载^[13], 如图1所示。液压变压器具有三个油口, 连接高压油路的为A口; 连接负载油路的为B口; 连接低压油路的为T口; $\begin{matrix} m 为质量; J \end{matrix}$ 为转动惯量。

液压变压器变压比的调节是通过改变斜盘的旋转角度来实现的, 斜盘旋转角度的改变会引起液压变压器各个配流口排量的改变^[14]。液压变压器能够实现双向变压, 既可以向负载输出能量, 又可以从负载回收能量, 减少能量损失, 提高效率^[15]。

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	图1 液压变压器控制系统原理图Fig.1 Schematic diagram of hydraulic transformer controlled system

2 系统稳态刚度

2.1 液压变压器控制系统稳态刚度

对于液压变压器控制马达系统, 高压腔流量连续性方程为:

$\begin{matrix} \frac{V_{0}}{β} \frac{d p_{b}}{dt} = V_{b} n_{HT} - V_{m} n_{m} - C_{i} (p_{b} - p_{t}) - C_{e} p_{b} (1) \end{matrix}$

式中: $\begin{matrix} V_{0} 为高压腔容积; β 为液压油有效容积弹性模量; p_{b} 为高压油路压力; V_{b} \end{matrix}$ 为液压变压器B口排量; $\begin{matrix} n_{HT} 为液压变压器转速; V_{m} 为液压马达排量; n_{m} 为液压马达转速; C_{i} 为内泄漏系数; C_{e} 为外泄漏系数; p_{t} \end{matrix}$ 为液压变压器T口压力。

液压变压器力矩平衡方程为:

$\begin{matrix} J_{t} \frac{d}{dt} n_{HT} = p_{a} V_{a} - p_{b} V_{b} + p_{t} V_{t} - B_{t} n_{HT} (2) \end{matrix}$

式中: $\begin{matrix} J_{t} 为液压变压器缸体转动惯量; V_{a} 为液压变压器 A 口排量; V_{t} 为液压变压器 T 口排量; B_{t} \end{matrix}$ 为液压变压器黏性阻力系数。

液压马达和负载转矩平衡方程为:

$\begin{matrix} J_{m} \frac{d}{dt} n_{m} = (p_{b} - p_{t}) V_{m} - B_{m} n_{m} - T_{L} (3) \end{matrix}$

式中: $\begin{matrix} J_{m} 为液压马达和负载的等效转动惯量; B_{m} 为液压马达黏性阻力系数; T_{L} \end{matrix}$ 为阻力矩。

联立式(1)(2)(3), 线性化并求解, 可得:

$\begin{matrix} n_{m} (s) = - \frac{(C_{2} s^{2} + C_{1} s + C_{0}) T_{L} (s)}{A_{3} s^{3} + A_{2} s^{2} + A_{1} s + A_{0}} (4) \end{matrix}$

式中:

$\begin{matrix} \begin{matrix} C_{2} = J_{t} V_{0}; \\ C_{1} = J_{t} β C_{p} + B_{t} V_{0}; \\ C_{0} = β (K_{1}^{2} + B_{t} C_{t}); \\ A_{3} = J_{t} J_{m} V_{0}; \\ A_{2} = B_{t} J_{m} V_{0} + J_{t} β C_{t} J_{m} + V_{0} B_{m} J_{t}; \\ A_{1} = J_{t} β V_{m}^{2} + J_{m} β K_{1}^{2} + C_{t} β (B_{m} J_{t} + \\ B_{t} J_{m}) + V_{0} B_{t} B_{m}; \\ A_{0} = β (B_{m} K_{1}^{2} + B_{t} V_{m}^{2} + C_{t} B_{t} B_{m}); \\ K_{1} = V_{b 0} = K_{b 1} + K_{b 2} ϕ_{t}; \\ C_{t} = C_{i} + C_{e}; \\ K_{b 1} 、 K_{b 2} 为排量系数; C_{t} 为总泄漏系数; V_{b 0} \end{matrix} \end{matrix}$ 为液压变压器B口线性化工作点排量; $\begin{matrix} ϕ_{t} \end{matrix}$ 为液压变压器线性化工作点控制角。

液压变压器控制马达系统稳态刚度为:

$\begin{matrix} {|\frac{T_{L} (s)}{n_{m} (s)}|}_{HT} = \frac{B_{m} V_{b 0}^{2} + B_{t} V_{m}^{2}}{V_{b 0}^{2} + B_{t} C_{t}} (5) \end{matrix}$

对于液压变压器控液压缸系统, 则有:

$\begin{matrix} \{\begin{matrix} \frac{V_{0}}{β} \frac{d p_{b}}{dt} = V_{b} n_{HT} - v A_{p} - C_{t} p_{b} \\ J_{t} \frac{d}{dt} n_{HT} = p_{a} V_{a} - p_{b} V_{b} + p_{t} V_{t} - B_{t} n_{HT} \\ m \frac{dv}{dt} = p_{b} A_{p} - F \end{matrix} (6) \end{matrix}$

式中: $\begin{matrix} m 为液压缸活塞和负载的质量; v 为液压缸活塞运动速度; A_{p} 为液压缸活塞无杆端面积; F \end{matrix}$ 为负载阻力。

联立式(6)求解可得液压变压器控制液压缸系统稳态刚度为:

$\begin{matrix} {|\frac{F (s)}{v (s)}|}_{HT} = \frac{A_{p}^{2} B_{t}}{V_{b 0}^{2} + B_{t} C_{t}} (7) \end{matrix}$

2.2 泵控制系统稳态刚度

对于泵控制马达系统^[16], 有:

$\begin{matrix} \{\begin{matrix} \frac{V_{0}}{β} \frac{d p_{s}}{dt} = Q_{p} - n_{m} V_{m} - C_{e} p_{s} \\ Q_{p} = K_{q} n_{p} r_{q} - C_{i} p_{s} \\ p_{s} V_{m} = J_{m} \frac{d}{dt} n_{m} + B_{m} n_{m} + T_{L} \end{matrix} (8) \end{matrix}$

式中:Q_p 为泵的输出流量;p_s 为负载油路压力;K_q为变量泵流量增益;r_p为变量泵斜盘倾角;n_p为泵的转速。

联立式(8)求解, 可得泵控制马达系统稳态刚度为:

$\begin{matrix} {|\frac{T_{L} (s)}{n_{m} (s)}|}_{p} = \frac{V_{m}^{2}}{C_{t}} (9) \end{matrix}$

对于泵控制液压缸系统^[17], 有:

$\begin{matrix} \{\begin{matrix} \frac{V_{0}}{β} \frac{d p_{s}}{dt} = Q_{p} - v A_{p} - C_{e} p_{s} \\ Q_{p} = K_{q} n_{p} r_{q} - C_{i} p_{s} \\ m \frac{dv}{dt} = p_{s} A_{p} - F \end{matrix} (10) \end{matrix}$

联立式(10)求解, 可得泵控制液压缸系统稳态刚度为:

$\begin{matrix} {|\frac{F (s)}{v (s)}|}_{p} = \frac{A_{p}^{2}}{C_{t}} (11) \end{matrix}$

3 稳态刚度特性

从式(5)中可以看出, 影响液压变压器控制马达系统稳态刚度的因素有液压变压器B口排量、液压马达排量、液压元件的黏性阻力系数和泄漏系数。分析可知, 较小的液压变压器B口排量有利于提高液压变压器控系统的稳态刚度。液压变压器控制角的常用范围为30° ~120° , 从图2中可看出, 随着液压变压器控制角在常用范围内逐渐增大, 液压变压器B口排量逐渐减小, 因此可以通过增大液压变压器控制角来减小液压变压器B口排量, 进而提高系统稳态刚度。增大液压变压器控制角也就增大了液压变压器的变压比^[14], 较大的变压比意味着液压变压器控系统拥有较大的压力储备, 即液压变压器B口与负载之间可以建立更高的负载压力, 高的负载压力则提高了系统抵抗外界扰动的能力。如图3所示, 施加同样大小的负载, 随着液压变压器控制角的增大, 马达转速下降的幅值百分比逐渐减小, 这表明较大的液压变压器控制角能够减小系统速降, 提高了系统稳态刚度。

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	图2 液压变压器各配流口排量变化曲线Fig.2 Displacement variation curve of hydraulic transformer ports

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	图3 马达速降幅值百分比曲线Fig.3 Decline percentage curve of motor speed

除了减小液压变压器B口排量可以提高系统稳态刚度之外, 较大的液压马达排量、较大的黏性阻力系数和较小的泄漏系数也都有利于提高系统的稳态刚度, 但是较大的黏性阻力系数也意味着较大的能量损失, 不利于提高系统效率。

给出液压变压器控马达系统和泵控马达系统的稳态刚度对比结果:

$\begin{matrix} \begin{matrix} {|\frac{T_{L} (s)}{n_{m} (s)}|}_{HT} - {|\frac{T_{L} (s)}{n_{m} (s)}|}_{p} = \\ \frac{B_{m} V_{b 0}^{2} + B_{t} V_{m}^{2}}{V_{b 0}^{2} + B_{t} C_{t}} - \frac{V_{m}^{2}}{C_{t}} = \frac{V_{b 0}^{2} (B_{m} C_{t} - V_{m}^{2})}{C_{t} (V_{b 0}^{2} + B_{t} C_{t})} < 0 (12) \end{matrix} \end{matrix}$

由此可知, 液压变压器控制马达系统的稳态刚度小于泵控制马达系统。液压变压器控制马达系统和泵控制马达系统的仿真结果如图4所示。同样施加100 N· m的负载, 液压变压器控制马达系统的转速下降了13%, 而泵控制马达系统的转速则只出现了轻微下降, 表明液压变压器控制马达系统的稳态刚度相对较小。

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	图4 液压变压器控制马达仿真曲线Fig.4 Simulation results of hydraulic transformer controlled motor system

不同于液压泵, 液压变压器的转速是由液压变压器三个配流口的压力和排量共同决定的, 压力或者排量的变化均会改变液压变压器内部的力矩平衡, 力矩平衡的改变则会引起液压变压器转速的改变。为了验证理论分析结果, 建立了系统实验平台, 实验原理如图5所示, 主要参数如下:液压变压器等效排量为112 mL/r; 液压马达排量为125 mL/r; 恒压变量泵排量为71 mL/r; 负载惯量为14 kg· m²。如图6所示, 当负载增大50 N· m之后, 液压变压器B口压力升高, 由液压变压器力矩平衡方程(2)可知, 液压变压器B口压力的升高使得液压变压器转速下降, 进而导致液压变压器B口输出流量减小, 由于液压马达转速是由液压变压器B口输出流量和马达排量共同决定, 所以在不改变马达排量的前提下, 流量的减小势必引起液压马达转速的下降, 从实验结果来看, 加载之后马达转速下降了34%。

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	图5 实验台原理图Fig.5 Schematic diagram of test bench

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	图6 液压变压器控制马达实验曲线Fig.6 Test results of hydraulic transformer controlled motor system

对于泵控制马达系统, 液压泵是由电机驱动的, 当负载油路压力增大后, 液压泵转速不会受到太大的影响, 基本保持不变; 液压泵输出流量受到油液体积变化的影响, 出现了小幅度下降, 所以液压马达转速只出现了轻微下降。

对于液压变压器控制液压缸系统, 从稳态刚度方程式(7)中可以看出, 影响系统稳态刚度的因素包括液压变压器B口排量、液压缸无杆端活塞面积、液压变压器黏性阻力系数和泄漏系数。提高液压缸无杆端活塞面积和液压变压器黏性阻力系数, 减小液压变压器B口排量和总泄漏系数, 都有助于提高液压变压器控液压缸系统稳态刚度。

给出液压变压器控制液压缸系统和泵控制液压缸系统的稳态刚度对比结果如下:

$\begin{matrix} \begin{matrix} {|\frac{F (s)}{v (s)}|}_{HT} - {|\frac{F (s)}{v (s)}|}_{p} = \\ \frac{A_{p}^{2} B_{t}}{V_{b 0}^{2} + B_{t} C_{t}} - \frac{A_{p}^{2}}{C_{t}} = \frac{- A_{p}^{2} V_{b 0}^{2}}{C_{t} (V_{b 0}^{2} + B_{t} C_{t})} < 0 (13) \end{matrix} \end{matrix}$

可以看出, 液压变压器控制液压缸系统的稳态刚度也小于泵控制液压缸系统的稳态刚度, 这也与文献[6]中的试验结果基本一致。

通过以上分析可知, 由于液压变压器控制系统的稳态刚度较小, 在实际使用时, 系统稳态速度容易受到外界扰动影响, 不利于提高系统的鲁棒性, 因此液压变压器控制系统不适用于对速度控制精度要求较高的场合。

4 结论

(1)推导了液压变压器控制马达稳态刚度方程式, 结果表明, 系统稳态刚度主要由液压变压器控制角和液压马达排量决定。

(2)增大液压变压器控制角, 提高了液压变压器变压比, 扩大了液压变压器控制系统的压力调节范围, 有利于提高系统稳态刚度。

(3)液压变压器控制系统的稳态刚度低于泵控制系统, 不适用于对速度控制精度要求较高的场合。

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献

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Development of hydraulic transformer in constant pressure rail system

液压恒压网络系统中液压变压器的发展历程

Jiang Ji-hai , Lu Hong-ying , Zhou Rui-yan

姜继海, 卢红影, 周瑞艳

介绍了液压变压器的产生背景,综述了传统型和新型液压变压器的发展历程,对2种液压变压器的工作原理进行了对比分析,推导出传统型和新型液压变压器变压比的表达式,并得出传统型液压变压器的变压比与2个组成元件的排量成反比规律变化,而新型液压变压器则是通过控制配流盘的摆角来控制流入和流出液压变压器的流量来实现变压的结论.归纳总结了液压变压器的特性,列举了液压变压器在工程中的应用实例,指出了目前液压变压器研究中尚未完善之处,并对液压变压器的发展前景进行了展望.

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Four-quadrant operation characteristic of hydraulic transformer

液压变压器四象限工作特性研究

Lu Hong-ying , Jiang Ji-hai.

卢红影, 姜继海

对液压变压器工作于四象限的特性进行了研究,建立了液压变压器四象限工作的动力学模型.对液压变压器四象限工况下,液压蓄能器流量特性、液压恒压网络系统压力特性以及液压变压器控制角特性进行了仿真研究,结果表明:随着负载的变化,液压恒压网络系统压力波动范围不超过3%,基本保持为准液压恒压网络系统,而液压蓄能器的流量以及液压变压器的控制角则呈非线性增加或减小.

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Characteristics of dual-cylinder hydraulic transformer with rotatable wash plate

双缸体旋转斜盘式液压变压器特性分析

Wu Wei , Jing Chong-bo , Hu Ji-bin

吴维, 荆崇波, 胡纪滨

针对旋转配流盘式液压变压器在变压范围、流量脉动以及噪声控制上的不足,提出一种小流量脉动低噪音液压变压器方案。分析目前液压变压器的主要特点,基于一种旋转斜盘式双缸体液压变压器方案,通过增加柱塞数量并结合斜盘转角的初始位置控制,达到减小流量脉动和噪声的效果。分析斜盘转动的转角及其阻力矩变化规律,并进行变压比样机试验测试。结果表明,旋转斜盘式液压变压器宜将上止点与A口中点重合时作为斜盘初始位置,在斜盘转角小于100°时,新型液压变压器使得输出流量不均匀系数减小了约40%,随着转角的继续增大,输出流量不均匀系数趋于一致,试验结果表明新方案可实现较大范围的变压比。

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2003

0.0

. 2003, 34(4):100-104 DOI:doi:10.3969/j.issn.1000-1298.2003.04.031

Hydraulic transformers and its energy-saving applications in hydraulic system

液压变压器及其在液压系统中的节能应用

Ouyang Xiao-ping , Xu Bing , Yang Hua-yong.

欧阳小平, 徐兵, 杨华勇

液压变压器是在恒压网络二次调节系统下发展起来的液压元件.阐述了液压变压器的节能思想,介绍了两种典型液压变压器的工作原理与特点,并对液压变压器的应用进行了论述.提出一种采用液压变压器的液压节能系统,对其工作原理及能量流分配进行了分析,在同一载荷下对比了几种典型液压系统的装机功率,结果表明采用液压变压器的液压系统,明显降低了系统的装机功率.液压变压器应用到多执行机构液压系统中,不仅降低了系统能耗,同时也简化了液压系统.

... 液压变压器排量特性的研究表明液压变压器是一种排量调节元件,其各配流口排量仅与配流盘控制角度有关,与转速和负载无关^[8,9] ...

2006

0.0

... 液压变压器排量特性的研究表明液压变压器是一种排量调节元件,其各配流口排量仅与配流盘控制角度有关,与转速和负载无关^[8,9] ...

2011

0.0

. 2011, 39(6):24-28 DOI:doi:10.3969/j.issn.1000-565X.2011.06.005

Torque characteristics of plate-inclined plunger-type hydraulic transformer

斜盘柱塞式液压变压器的扭矩特性

Liu Cheng-qiang , Jiang Ji-hai.

刘成强, 姜继海

在对斜盘柱塞式液压变压器进行受力分析的基础上,建立了斜盘柱塞式液压变压器各配流口在液压变压器控制角为零和不为零时的扭矩的数学模型,并运用Matlab进行了仿真研究,发现各配流口的扭矩是不连续的,在两个周期间过渡时存在扭矩跳动.文中还建立了扭矩跳动系数的模型,并进行了仿真,发现液压变压器的扭矩跳动系数很大,且随控制角而变化.液压变压器较高的扭矩跳动系数是液压变压器运行不平稳的原因.

... 扭矩特性的研究则揭示了液压变压器运转不平稳的原因在于各配流口扭矩的不连续变化^[10] ...

2008

0.0

. 2008, 42(7):1231-1235

Test and analysis on the efficiency of hydraulic transformer

液压变压器效率特性的测试与分析

Ma Ji-en , Yang Hua-yong , Xu Bing

马吉恩, 杨华勇, 徐兵

摘　要：针对液压变压器效率低的问题，对其效率特性进行数学模型的理论分析和修正，并通过实验测试对比的方法进行了研究，掌握其规律特点．对效率特性的数学模型进行改进，引入了考虑机械能损耗以及热能损耗影响的损耗系数，对效率计算分界点问题提出按照调压比特性进行划分．利用液压变压器性能测试实验台，对其效率特性进行实验研究发现，液压变压器的效率特性满足液压泵／马达的效率无因次特性曲线；效率与其控制角度之间有着密切的关系；机械效率随转速的增加而降低，随控制角度的增加而提高；总效率随油源压力的增加而增加；总效率存在最高效率转速点．

... 效率特性的研究详细探讨了液压变压器效率与控制角、压力和转速的关系^[11] ...

2012

0.0

. 2012, 42(1):85-90 DOI:doi:10.3969/j.issn.1000-565X.2011.06.005

Flow characteristic of inclined plate and axial plunger type hydraulic transformer

斜盘柱塞式液压变压器的流量特性

Liu Cheng-qiang , Jiang Ji-hai.

刘成强, 姜继海

摘　要：为分析斜盘柱塞式液压变压器配流噪声高的原因,基于斜盘柱塞式液压元件的工作原理,建立了液压变压器瞬时流量及其流量跳动率的数学模型,并运用MATLAB软件进行了仿真研究。结果表明：模型揭示了斜盘柱塞式液压变压器的流动情况,解释了配流噪声高的原因,为配流盘的设计提供了理论指导。

... 流量特性的研究分析了液压变压器的流量均匀性和连续性,解释了配流噪声高的原因,为配流盘的设计提供了理论指导^[12] ...

2009

0.0

. 2009, 39(4):885-890

Hydraulic transformer driving hydraulic cylinder based on constant-pressure hydraulic rail system

基于液压恒压网络系统的液压变压器控制液压缸系统

Lu Hong-ying , Jiang Ji-hai , Zhang Wei-guan

卢红影, 姜继海, 张维官

摘　要：利用液压变压器实现了无节流损失地将直线负载直接连接到液压恒压网络系统。通过控制液压变压器的控制角来控制液压变压器输出油液的流量和压力,从而控制液压缸的位置和速度,用以满足负载不同工况的要求。在对液压变压器的特性进行研究的基础上,推导了液压变压器的流量和压力公式,建立了液压变压器控制液压缸系统的数学模型。提出了液压变压器平衡角的概念,推导出其表达式。对系统进行了仿真实验研究。结果表明,液压变压器具有良好的伺服性能。

... 1 液压变压器控制系统液压变压器控制系统中,液压变压器可以驱动直线负载也可以驱动旋转负载^[13],如图1所示 ...

2010

0.0

... 液压变压器变压比的调节是通过改变斜盘的旋转角度来实现的,斜盘旋转角度的改变会引起液压变压器各个配流口排量的改变^[14] ...

... 增大液压变压器控制角也就增大了液压变压器的变压比^[14],较大的变压比意味着液压变压器控系统拥有较大的压力储备,即液压变压器B口与负载之间可以建立更高的负载压力,高的负载压力则提高了系统抵抗外界扰动的能力 ...

2003

0.0

. 2003, 39(5):1-5 DOI:doi:10.3321/j.issn:0577-6686.2003.05.001

Development of hydraulic transformer

液压变压器的发展现状

Yang Hua-yong , Ouyang Xiao-ping , Xu Bing.

杨华勇, 欧阳小平, 徐兵

液压变压器是在恒压网络二次调节系统下发展起来的新型液压元件.介绍了液压变压器的技术背景及发展历程、液压变压器的节能思想及其特点,并对典型液压变压器的工作原理、研发中需要解决的关键技术问题、液压变压器的效率计算进行了阐述,同时介绍了液压变压器的国内外研究现状及其在液压系统中的应用.对液压变压器的应用前景进行了展望,指出经完善其关键技术,液压变压器必将会在未来的液压传动系统中扮演重要角色.

... 液压变压器能够实现双向变压,既可以向负载输出能量,又可以从负载回收能量,减少能量损失,提高效率^[15] ...

2012

0.0

. 2012, 9(1):73-77 DOI:doi:10.3969/j.issn.1672-9331.2012.01.012

Modeling and simulation of pump control motor speed control system

泵控马达调速液压系统的建模与仿真

Wang Xue-zhi , He Shang-hong.

王雪芝, 贺尚红

摘　要：论述了变量泵控马达调速回路的基本原理，在对回路系统进行了一定的假设等效和忽略一些对结果影响较小因素的基础上，对某一变量泵控马达系统进行了分析和参数选择，建立了其液压系统数学模型，利用Matlab／Simulink对回路进行仿真分析，分别得到系统在有无PID控制、加载时间、载荷大小对系统响应的影响，仿真结果表明，系统在PID控制下，负载力矩不为零时，在同一时刻加上不同的负载，系统响应的超调量和调整时间均随着负载的增加而增加；PID控制器具有消除系统响应的稳态误差的作用，能够使系统抗负载扰动的性能提高。

... 2 泵控制系统稳态刚度对于泵控制马达系统^[16],有: ...

2011

0.0

. 2011, 32(8):950-956

Modeling of electro-hydraulic position servo systems of pump-controlled cylinder

泵控缸电液位置伺服系统建模研究

Gao Qiang , Jin Yong , Wang Li

高强, 金勇, 王力

An exact mathematic model is difficult to establish for the electro-hydraulic position servo systems of pump-controlled cylinder because of its nonlinearity and time variability. The mechanism modeling and intelligent modeling techniques were proposed to order to solve the problem. The simulation results show that the mechanism modeling technique has poor generalization and low modeling accuracy, otherwise, the fuzzy modeling and BP neural-network modeling technique can fit the nonlinearity and time-variability of the system. BP neural network modeling based on genetic algorithm offers a better solution to the local minimum in BP neural network, so the neural network modeling based on genetic algorithm has better generalization and high modeling accuracy.

针对泵控缸电液位置伺服系统存在非线性和时变性，从而难以对其精确建模的问题，研究了该系统机理建模和智能建模的方法。通过实验仿真表明，机理建模精度低、泛化能力差；模糊建模和BP神经网络建模可较好的拟合系统固有的非线性和时变性特性；基于遗传算法的BP神经网络较好的解决了BP神经网络易陷入局部最小的问题，具有建模精度高、泛化能力好的特点。

... 对于泵控制液压缸系统^[17],有: ...