直驱泵控式液压机液压系统的动态特性仿真及优化

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1、第43卷第7期西安交通大学学报Vo1．43N_o72009年7月JOURNALOFXIANJIAOTONGUNIVERSITYJu1．2009直驱泵控式液压机液压系统的动态特性仿真及优化魏树国，赵升吨，张立军，韩耀鹏。(1．西安交通大学机械工程学院，710049，西安；2．安徽铜陵学院机械工程系，244000，安徽铜陵；3．西北机电_I=程研究所，712009，陕西咸阳)摘要：为了更好地表达液压系统各变量的输入、输出关系，以及更全面地考虑液压系统中的非线性，采用功率键合图建立了直驱泵控式液压机液压系统的数学模型，探讨了直驱泵控式液压机液压系统

2、的负载、管路直径及泵的阻尼对液压系统动态特性的影响规律．同时，以液压缸的出口压力动态响应作为优化目标，用ODE变换法对仿真模型进行了参数优化．研究结果表明：液压系统的管路直径对系统的动态响应有较大的影响，泵的阻尼对液压系统的输出压力及输出速度影响很大．通过参数优化，得出当泵的阻尼为0．0311时，该液压系统具有较为理想的动态响应．关键词：液压机；直驱泵控式液压系统；动态特性；仿真及优化中图分类号：TG385．1文献标志码：A文章编号：0253—987X(2009)07—0079—05DynamicSimulationandOptimizati

3、onofHydraulicSystemforNewDirectly-DrivenPumpControllingHydraulicPressWEIShuguo．ZHAOShengdun，ZHANGLijun，HANYaopeng。(1．SchoolofMechanicalEngineering，XianJiaotongUniversity，Xian710049，China；2．DepartmentofMechanicalEngineering，TonglingUniversity，Tongling，Anhui244000，China3．Nort

4、hwestElectromechanicalEngineeringInstitute，Xianyang，Shaanxi712099，China)Abstract：Adynamicmathematicmodelofthedirectly—drivenhydraulicpresshydraulicsystemisconstructedbymeansofpowerbondgraphstodescribetherelationshipbetweeninputandoutputandcompletelyconsidernonlinearityinhyd

5、raulicsystem．Theinfluencesofload，pipelinediame—terandpumpdampingofthehydraulicsystemonthedynamiccharacteristicsarerevealed．SomeprimaryparametersareoptimizedbymeansofODEconvertertechniquebasedonoptimizationofdynamicpressureresponsetooutletofhydrauliccylinder．Theresultsshowth

6、athydraulicpipediameterhasgreatinfluenceondynamicresponseofthedirectly-drivenhydraulicsystem，andpumpdampingobviouslyaffectsoutputpressureandvelocityofthehydraulicsystem．Whentheoptimizedpumpdampinggets0．0311，thehydraulicsystemperformswithbetterdynamicre—sponse．Keywords：hydra

7、ulicpress；directly-drivenpumpcontrollinghydraulicsystem；dynamiccharac～teristic；simulationandoptimization由于传统液压机液压控制系统的元件多、结构后，随着世界各国在环境保护，如能耗、噪声、泄漏等复杂、能耗大、使用不便、维护成本高且不方便，同时控制方面日益严格的要求，节能已成为电液系统的又对工作液压油的要求较为严格，并受到寿命的限主要研究方向和研究重点Ⅲ．制，因此增加了工作成本．在进入2O世纪90年代以收稿日期：2008—10—28．作者简介：

8、魏树国(197O～)，男，博士生；赵升吨(联系人)，男，教授，博士生导师．基金项目：广东省产学研合作项目；陕西省重大攻关项目(2007ZKC(2)03—04)．西安