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《一种比例阀压力控制系统数学模型的建立》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、现代制造工程2006年第11期设备设计/诊断维修/再制造一种比例阀压力控制系统数学模型的建立沈月忠,姜澄宇,王仲奇(西北工业大学机电工程学院,西安710072)摘要从DBETR型比例压力溢流阀结构出发,先建立比例阀控制压力系统的待辨识模型,再采用经典的阶跃响应法辨识系统参数,得到工程上适用的系统简化模型。仿真结果和实验结果的对比表明,所建立模型的有效性。关键词:比例压力溢流阀建模系统辨识中图分类号:TP271131文献标识码:B文章编号:1671—3133(2006)11—0094—03Establishmentonmathematicmodelofapropo
2、rtionalvalvepressurecontrolledsystemShenYuezhong,JiangChengyu,WangZhongqi(SchoolofMechatronicEngineering,NorthwesternPolytechnicalUniversity,Xipan710072,CHN)AbstractAon2identifymodelofproportionalvalvepressurecontrolledsystemwasestablishedthoughanalyzingtheconfigura2tionofDBETRtypepr
3、oportionalpressurereliefvalvefirstly,andthenusingclassicalstepresponsemethodtoidentifysystempa2rameter,apracticablesystemsimplemodelwasdeducedatlast.Thecomparisonbetweenresultsofsimulationandexperimentval2idatetheestablishedmodel.Keywords:ProportionalpressurereliefvalveModelingSystem
4、identification0引言在液压控制领域中,常常需要将控制信号成比例地转换成压力或流量,控制执行机构动作的力度或速度。比例压力溢流阀是压力控制系统的关键元件,以比例压力溢流阀为核心的阀控系统数学模型与动态图1DBETR型比例阀结构原理性能不仅与比例阀的结构参数相关,而且与比例电磁11锥阀芯21传力弹簧31推杆41比例电磁铁铁及比例放大器的电气性能也密切相关,仅依赖理论该阀的工作原理:当输入的电压信号经过比例放推导方法,求其数学模型及其参数是十分困难的。本大器转换为与其成比例的驱动电流信号Ie,该驱动电文以北京华德液压公司生产的DBETR型比例压力溢流作用
5、于比例阀的比例电磁铁4产生与Ie成比例的流阀为例,从理论推导出发,先求得系统待辨识模型,吸力,吸力经推杆3再由经典的阶跃响应法辨识该系统参数,建立其工程和传力弹簧2作用在上适用的数学模型。锥阀芯1上,当锥阀1DBETR型比例压力溢流阀结构与工作原芯左端的液压力大于理电磁吸力时,锥阀芯被顶开溢流。连续地本文所研究的DBETR型比例压力溢流阀是一种改变控制电压信号的带电反馈的直动型锥阀式比例压力溢流阀,它与比例大小,即可连续按比放大器配套使用,用于控制系统工作压力。其结构原例地控制锥阀的开启理如图1所示。图2阀控系统结构原理压力。94设备设计/诊断维修/再制造现代制
6、造工程2006年第11期以DBETR型比例压力溢流阀为核心的阀控系统性化处理,得到工作点(x0,p0)附近的压力2流量特性:结构示意图如图2所示,工作时,液压缸活塞杆匀速向9q9qΔq=
7、(x)Δx+
8、(x)Δp⋯⋯⋯⋯⋯⋯(5)9x0,p09p0,p0下运动,下腔压力大于比例阀的开启压力时,比例阀溢流,溢流的液压油一部分补充到液压缸上腔,一部由于工作时液压缸活塞杆匀速,即比例阀的溢流分返回到油箱。通过控制锥阀的开启压力来控制液流量恒定,可知Δq=0,式(5)为:压缸下腔的油压,进而控制液压缸活塞杆上的系统工πCqdx0sinαΔp0=πCqdxsinα2p0/
9、ρΔx+作压力F。2p0ρ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(6)2理论推导系统数学模型在稳定流动时,利用动量定理可知,作用在锥阀由于液压介质流动复杂,为研究的方便,假设液上的轴向推力为:F液=pA-ρq(v2cosα-v1),式中A为2压介质油不可压缩,且整个液压系统工作过程中泄漏阀座孔的横截面积,A=πd/4,因v1≈0,故可忽略忽略不计。ρqv1,则:在工作状态下,工作中的液压缸向比例阀P口稳F液=pA-ρqv2cosα⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(7)定压入液压油,当P口液压力大于比例电磁铁吸力式(7)右端第一项为锥阀底面的液压力;第二项时,P口向T口溢流。需
10、要注意的是,DBETR与
