论文中的设备选择及参数计算

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1、—.设备选择1.电液比例方向阀：4WRE6V16-2X/G24型直动式电液比例方向阀;表14WRE6V16-2X/G24型直动式电液比例方向阀参数表型号控制电子元件工作压力（bar）工作电压（V）控制值信号（V）4WRE6V16-2X/G24VT-VRPA2-I-IX/V0/TI315DC24±10最人滞环（％）最大反向问隔（%）最人响应灵敏度（％）最人流最（L/min）额定流量（L/min）<0.1<0.05<0.0580162.比例放大器：与阀配套的VT-VRPA2-1-IX/V0/T1;表2VT-MRPA2-1模块

2、化模拟式比例放大器参数表型号电源电压（V）控制值输入（V）/喰输出（A）温度范围（°C）VT-VRPA2-1-1X/V0/T1DC24±102.50-503.液压马达：宁波屮意液压马达有限公司的BM3-80摆线液压马达表3BM3-80摆线式液压马达参数表型号最人压降（Mpa）最人扭矩（N・m）转速范围（r/min）BM3-8017.519410-810最大流量（L/min）最大输出功率（Kw）重量（kg）排量(ml/min)65149.880.5二阀控液压马达传递函数的建立2阀控液压马达系统数学建模为了対阀控液压马达系统

3、进行动态分析，需要建立阀控液压马达的数学模型。2.1电液比例方向阀数学建模系统采用I専世力士乐4WRE6V16-2X/G24型直动式电液比例方向阀，阀芯运动直接由比例电磁诙产生的电磁力驱动，在电磁力的作用下产生位移输出；根据电液比例方向阀的节流特性,产生与放大器输入控制电压相对应的流量输出。因此本节根据比例放人器的特性方程，比例电磁铁的稳态控制特性，阀芯的力平衡方程，阀的线性化流量方程。建立电液比例方向阀的数学模型。1）比例放人器比例放大器将系统输入的电压转变成电流输出，以驱动比例电磁饮动作。系统采用的阀配套的VT-MR

4、PA2-1型模块化模拟比例放大器，其频带比液压固有频率宽很多，可视为一阶比例环节，即Ks）=KJJ（1）式中K厂比例放人器增益；/（$）一比例放人器输出电流；U厂-系统输入的偏差电压。2）比例电磁铁稳态控制方程比例电磁铁输出的轴向驱动力F〃与电流I成正比，B

5、J：ng式中K厂…比例电磁铁的电流丿增益3)阀芯的力平衡方程比例电磁铁产生的电磁力需要克服的负载力包括滑阀组件的的惯性力，滑阀阀芯的阻尼力及弹簧的弹性力等，则阀芯的力平衡方程为：FQ=加华®+BP^-+K*⑴j2dtdt…阀的等效无阻尼口振频率;对上式进行拉普拉斯变

6、换得:2(3)F(1⑸=msXv($)+BPSX")+KsfX3式中nr…滑阀阀芯组件的质量；X厂・阀芯位移;Bp—阀的阻尼系数;Ksf_弹簧刚度。根据式(1)(2)(3)可以得到电液比例方向阀的负载流量Qz与输入偏差电压的传递函数：(4)--阀的阻尼系数;s・…拉普拉斯算子。2.2阀控液压马达数学建模系统采用BM3-80摆线液压马达。阀控液压马达系统通常通过输入负载流量的大小控制液压马达的转速。因此本节根据液压马达的力矩平衡方程，液压马达的连续流量方程及阀的线性化流量方程建立液压马达输出角速度对负载流罐，外负载转矩的传

7、递函数。1）阀的线性化流量方程将阀的节流阀口的流最方程在工作点附近展开成泰勒级数，即可得到电液比例方向阀的线性化流量方程：式屮K厂稳态工作点附近的流量增益；K厂…阀的流量■压力系数；P厂…负载压力。2）液压马达的流量连续方程：Ql（$）-必）D”+C,mPlZ制Pl（$）（6）式屮co--液压马达输出的角速度D…-液压马达的排量C■…液压马达总的泄漏系数VztmV…-液压马达油腔的总容积Vm卩--油液弹性模量3）液压马达的力矩平衡方程DmPl⑷=Jt$必）+字+瓦处）+TlG）（7）式中J厂-液压马达和负载折算到液压马达

8、转轴上的转动惯量G--负载的扭转弹簧刚度B〃厂-负载和液压马达的黏性阻尼系数7•…负载力矩为了更好的研究阀控液压马达传动特性，根据式（5）（6）（7）建立阀控液压马达数学模型时忽略弹性负载及压力流最系数与粘性阻尼系数的乘积并通过简化可以得到液压马达的输出角速度对负载流量和负载力矩的传递函数：Gt(*)其中KCe=Kc+Cnna)h=40Q2”VJVmDm/2Z-^+—^5+1C0h3hK“V.—u■*—D；4o2s丄上丄$+1CDh(9)CO左=JIEJ'D„式屮K--总的压力流量系数-IV.ce+Brnv.„0丿V.

9、Do)h…-液压马达固有频率e■…液压马达阻尼比系数7h根据式(4)(8)(9)得到液压马达的传递函数方块图如图1所示:M{s)2.3开环传递函数由图1可知，系统的输出转速反馈电压与偏差电压开环传递函数为:KK“Gf^=D.nG)v+莖$+1)(5+迄y+1)ocohg(10)2.4系统传递函数参数山液压期间的电子样