变频液压乘人装置中负载压力前馈补偿的研究

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1、2010年10月机床与液压Oct．2010第38卷第20期MACHINETOOL＆HYDRAULICSVo1．38No．20DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2010．20．015变频液压乘人装置中负载压力前馈补偿的研究史书林，肖兴明，丁海港(1．中国矿业大学机电学院，江苏徐州221008；2．徐州工业职业技术学院，江苏徐州221140)摘要：分析变频泵控马达速度控制系统的负载特性和负载压力前馈补偿理论，对不同负载工况进行补偿和仿真，提出采用负载压力分段线性补偿法，能够提高变频液压乘人装置的速度稳定性和乘坐舒适感。关键词：变频液压；负载压

2、力；前馈补偿；速度稳定性中图分类号：TH137文献标识码：A文章编号：1001—3881(2010)20—042—2ResearchonLoadPressureFeedforwardCompensationinVariableFrequencyHydraulicPassengerDeviceSHIShulin，XIAOXingming‘，DINGHaigang’(1．SchoolofMechatronicEngineering，ChinaUniversityofMiningandTechnology，XuzhouJiangsu221008，China；2．Xuz

3、houCollegeofIndustryandTechnology，XuzhouJiangsu221140，China)Abstract：Theloadcharacteristicsofvariablefrequencypumpcontrolmotorspeedcontrolsystemandtheloadpressurefeedfor—wardcompensationtheorywereanalyzed．Thecompensationandsimulationsweremadeunderdifferentload．Theloadpressuredivi—sio

4、nallinearcompensationmethodwaspointedouttoimprovethespeedstabilityandtheridecomfortfeelofvariablefrequencyhydrau·liepassengerdevice．Keywords：Frequencyhydraulics；Loadpressure；Feedforwardcompensation；Speedstability斜井变频液压架空乘人装置是在一根循环运行的排量，后为电机转速钢丝绳上，按一定的间距悬挂吊椅，供煤矿井下工作和变频器的控制电压人员坐在吊椅上上下班

5、使用。该装置采用的是变频泵的静态转换系数，u控马达凋速系统，其负载刚度小，除了受液压泵驱动为变频器的控制电压，电机的转差影响外，受泵和马达的容积泄漏影响也很△u为变频器的调节1一补油泵2一单向阀3一主泵大，正如文献[1]所指出的那样，当压力从无负载死区电压，c为回路4一安全阀卜液压马达溢流阀到定负载时，开环泵控马达系统流量变化大约为的总泄漏系数，为7一电动机8一变频器8％～12％，其中40％左右是由液压泵驱动电机的转负载转矩。图1变频泵控马达差造成的，其余是由液压泄漏造成的。由于该装置的由式(1)知，负液压调速回路负载变化范围很大(4239～17210N·m)，

6、如果不加载转矩的作用会使以补偿，小负载时的实际速度比大负载时的实际速度马达转速降低，而且负载转矩越大，使马达转速降低大得多，从而影响速度的稳定一致性，降低了运行效越大。实际上油温和油液特性的变化会影响泄漏量的率和乘坐舒适度。作者采用负载压力前馈补偿法对变大小，从而会影响马达转速稳态值的变化。对于有较频泵控马达调速系统进行了补偿，效果较好。高调速精度的该系统而言，必须对马达的速度降落特1速度控制系统的负载特性性进行补偿。在变频泵控马达液压调速回路图l中，假设液压2负载压力前馈补偿法理论分析泵与液压马达间的油管很短，忽略油管和溢流阀的泄漏量和电动机的机械特性，可推导

7、出回路的负载特性如下式：·=监——一_120专盯m(1)图2负载压力补偿控制框图式中：／Z为马达转速，D。为泵的排量，D为马达的收稿日期：2009—10—09作者简介：史书林(1971～)，男，在读博士研究生，研究方向为机电系统控制、高职教育研究。电话：15205201780，E—mail：zs0305222006@163．corn。第20期史书林等：变频液压乘人装置中负载压力前馈补偿的研究·43·变频泵控马达调速系统的负载压力前馈补偿控制时间也会随之增加。方案框图如图2所示，图中是补偿系数。由于该(3)负载压力欠补偿系统采用的变频器是矢量控制，液压回路是闭式回

8、当负载变为=17210N