基于键图的恒压变量泵建模与仿真研究.pdf

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1、2012年9月机床与液压Sep．2012第4JD卷第l8期MACHINETOOL&HYDRAULICSVo1．40No．18DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2012．18．022基于键图的恒压变量泵建模与仿真研究陈焕明，刘卫国，张禹(西北工业大学自动化学院，陕西西安710072)摘要：航空用高压大流量恒压变量泵的研究是目前机载液压系统发展方向之一。根据功率键合图理论，按照恒压变量泵结构和工作原理，建立了高压大流量恒压变量泵统一扩展键合图模型。在模型中考虑了泵出13管道特性的影

2、响，使仿真结果更符合实际。通过仿真研究，进一步优化了高压大流量恒压变量泵的设计参数，为机载液压系统高压化设计提供参考。关键词：功率键合图；高压大流量；管道特性；建模与仿真；恒压变量泵中图分类号：TH137文献标识码：A文章编号：1001—3881(2012)18—072—4ModelingandSimulationofConstantPressureVariableDisplacementPumpBasedonPowerBondGraphCHENHuanming，LIUWeiguo，ZHANGYu(N

3、orthwesternPolyteehniealUniversity，Xi’anShaanxi710072，China)Abstract：Researchonaviationhigh-pressureandlarge—flowconstantpressurevariabledisplacementpumpisoneofthedevelop—menttrendsofcurrentairbornehydraulicsystem．Basedonpowerbondgraphtheory，anunifiedex

4、pansionbondgraphmodelforhigh—pressureandlarge·flowconstantpressurevariabledisplacementpumpwasestablishedinaccordancetIlitsstructureandoperatingprinciple．Inthismodel，theimpactofpipelinecharacteristicsWaStakenintoaccount，thusmorepracticalsimulationresults

5、wereob·tained．Throughsimulationstudy，thedesignparametersofhigh—pressureandlarge-flowconstantpressurevariabledisplacementpumpareoptimizedfurther．Itprovidesasolidfoundationforthedesignofhishpressureairbornehydraulicsystem．Keywords：Powerbondgraph；High—pres

6、sureandlarge—flow；Pipelinecharacteristics；Modelingandsimulation；Constant-pres—surevariabledisplacementpump飞机液压能源系统是飞机的次级能源之一，它对量恒压变量泵的优化设计提供参考。于保证飞机的安全飞行、实现设计性能及飞行员的生1键图简介命保障起着至关重要的作用。现代战机液压能源系统功率键合图又简称键合图、键图，是方块图的一多采用恒压变量泵源，系统压力级别一般是21或28种自然发展。它是20世纪50

7、年代后期由美国麻省理MPa。而现代战机的特点是高马赫数巡航、超机动性工学院的HPAYNTER教授提出的，由DCKARNOPP能、飞行平台自重小、有效载荷大等，这迫使机载液和RCROSENBERG两位教授又做了大量的研究和应压系统减轻质量、缩小体积、增大功率、提高工作可用工作，并进一步加以发展，到20世纪70年代中期靠性等，而满足这一设计要求的最佳途径就是提高液才逐步趋于完善。后来国内外许多学者在键图理论和压系统的工作压力。但液压系统的高压化必然要遇到方法研究中又做了许多工作，使之用于研究各种大工一系列

8、新的问题，其中最为突出的就是要解决高压液程系统的动态特性。键图理论发展至今已成为一门新压能源系统，即高压大流量恒压变量泵的设计，国内型的科学，它作为控制技术的一个重要分支，已广泛外有很多专家和学者正在对其进行研究。目前研究高应用于许多工程领域，如机械、液压、电气、热力及压大流量恒压变量泵的方法比较多，作者根据功率键医学等。与其他数学模型相比，键图模型具有独特的合图理论对高压大流量恒压变量泵进行分析和建模，优越性，结构简明，物理意义明显，具有拓扑性，数并在