电液伺服加载模拟控制器的数学模型建立.docx

电液伺服加载模拟控制器的数学模型建立伺服加载系统中的机械部件包括伺服放大器电液伺服阀、液压缸、力传感器等，这些部件均可用模型来进展描绘。设指令电压信号为Ur，反应电压信号为UF，那么偏向电压信号为Ue力传感器方程为式中：KF为力传感器增益;F为反应力伺服放大器的输出为：式中：i为放大器输出电流；U为放大器输入电压；Ka为放大器增益。由于等效负载的惯性力和液压缸的粘性力可通过力函数发生器进展补偿，因此可不进展讨论。通过以上分析，同时考虑功率放大器、电液伺服阀、位移传感器、力传感器、力函数发生器等系统外围组件，可得电液伺服加载系统方框图，如图2所示。图2电液伺服加载系统方框图固然通过加载系统伺服阀中的流量公式可得到实时缸压和流量的关系，但是实际中测量伺服阀的负载压力往往会进步本钱。而通过控制流量可以补偿干扰位移的运动，加载系统伺服阀中的流量公式也讲明流量与液压缸内压力有关。因此在没有压力传感器的情况下，利用当代自动控制理论通过系统重构建立一套状态观测系统，采用状态观测器预估系统状态的方法，实时地修正状态观测系统，使其与实际系统一致，进而保证观测器中液压缸两端的压力与实际系统中的一致。3仿真模型搭建通过对以上部件数学模型的建立可得实时缸压和流量的关系，但是在实际中测量伺服阀的负载压力往往会进步本钱。而通过控制流量可以补偿干扰位移的运动，这也就讲明流量与液压缸内压力有关。因此在没有压力传感器的情况下，利用当代自动控制理论通过系统重构建立一套状态观测系统，采用状态观测器预估系统状态的方法，实时地修正状态观测系统，使其与实际系统一致，进而保证观测器中液压缸两端的压力与实际系统中的一致，其控制模型如图3所示。图3系统控制局部仿真模型4结论本研究针对电液伺服加载系统被动加载时存在较大多余力及构造不变性原理难以完全补偿的问题，对整个控制系统进展了建模和仿真。文中从系统数学模型出发，在构造不变性原理的根底上，深化分析了伺服阀的流量方程，并通过状态观测器预估实时液压缸两腔压力，建立了其与伺服阀流量增益的关系，进而更加准确地补偿了多余流量。最终通过仿真分析说明，所建数学模型与实际仿真效果一样。然而，在本文中由于简化了观测器的状态跟踪局部，只能在短时间内保持与实际系统的状态一致。5参考文献 1鄂昱村。陈楸，李毅.被动式电液伺服加载系统的多余力抑制J.液压与气动,2021(5),52-55. 2markKarpenko,narimanSeoehri.Hardware-in-the-Loopsimulatorforresearchonfaulttolerantcontrolofelectro-hydraulicactuatorsinaflightcontrolapplicationJ.Mechatronics,2020,19(7),1067-1077. 3郭栋，付永领，祁晓野电液伺服加载控制器的设计J液压与气动，2020(7):38-42 4蔡源春，周云山，张飞铁等基于硬件在环仿真技术的无级变速器试验系统研究J仪器仪表学报，2020，30(5):960-965. 5王永庭，黄英，张付军等基于硬件在环仿真的变速箱电子控制单元的开发方法J兵工学报，200728(8)，897-902. 6.苏东海，刘庆和，昊盛林电液负载仿真台多余力矩的理论分析及其克制方法的讨论J机床与液压，1998，(1)：1415. 7.闫杰，赵晓蓓电液伺服加载系统数学模型的建立及有效性分析J航空学报，1998，19(1)：5. 8.高俊霞，华清，焦宗夏电液加载系统中的多余力及各种补偿方法的比拟J液压气动与密封，2003，(9).1-6. 9苏永清，黄献龙，赵克定国内电液负载仿真台研究与开展现状J机床与液压，1999，(2)：17-19. 10王新民，刘卫国直升机加载抑制多余力控制研究J机床与液压，2005，(7)：142-144. 11慕香永，裴润，刘志林，等用于船舶舵机的电液负载模拟器之控制系统J控制理论与应用，2020，25(3)：564-573. 12俞兴民起落架电液伺服加载系统的设计与实现J液压与气动，2021，(9)：20-21. 13宋志安，曹连民，黄靖，等MATLABSimulink与液制系统仿真(第2版)M北京：国防工业出版社，2021：88-89，308-313.