泵控液压缸操舵系统压力冲击特性研究.pdf

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1、O泵控液压缸操舵系统压力冲击特性研究彭利坤，叶帆，邢继峰(海军工程大学动力工程学院，湖北武汉430033)摘要：泵控液压缸操舵系统因工况复杂、负载变化大、变量泵装置惯量较大等因素，使其产生的压力冲击对系统效率、平稳性及准确性造成了不利影响。首先对泵控液压缸操舵系统进行物理建模，采用simulink对系统进行动态特性的仿真研究；其后在AMESim软件中建立泵控液压缸操舵系统模型，仿真液压缸压力冲击，并与Simulink仿真结果对比，确定模型的正确性。在此基础上，重点分析航速、伺服控制系统中阀控液压缸弹簧弹性系数以及舵角速度对系统冲击特性的影响，据此得到减小压力冲击的设计

2、方法和控制结论，为改善泵控舵的性能提供理论依据。关键词：泵控液压缸；操舵；压力冲击；动态仿真中图分类号：THl37文献标识码：A文章编号：1672—7649(2013)09—0074—06doi：10．3404／j．issn．1672—7649．2013．09．014Characteristicanalysisofpressureshockofthehydrauliccylinderforpump-controlledsteeringsystemPENGLi—kun，YEFan，XINGji-feng(SchoolofMarinePowerEngineering，Na

3、valUniversityofEngineering，Wuhan430033，China)Abstract：Inpump—controlledhydrauliccylindersteeringsystem，thepressureshockgeneratedbycomplexworkingconditions，loadchangesandlargeinertiaofvariablepistonpumpmakeadverseimpactonefficiency，stabilityandaccuracyofthesystem．Inthispaper，thedynamicch

4、aracteristicsofthepumpcontrolledsteeringsystemwereachievedbyusingtheSimulinktoolboxtocarryoutphysicallymodelingandsimulation．ThenthesimulationmodelwascreatedinAMESimsoftwaretostudythecharacteristicofpressureshock．ThesimulationmodelofAMESimwasprovedtobecorrect．whichcomparedwiththeresults

5、ofSimulink．Moreover，thespeedofship，thespringcoefficientinfeedbaekmechanism，andthespeedofrudderwereanalyzedtostudytheimpactofpressureshockofthesystem．Analysisofthesimulationcanprovideatheoreticalbasisforreducingpressureandcontrolconclusionofimprovingtheperformanceofthepumpcontrolledhydra

6、uliccylindersteeringsystem．Keywords：pump—controlledhydrauliccylinder；steering；pressureshock；dynamicsimulation言泵控液压缸操舵系统是船舶保持航向稳定性和航行机动性的关键环节，这种操舵系统一般采用闭式循环系统，由变量柱塞泵供油来控制舵机。变量泵高低压腔交替变化产生的压力冲击导致的噪声⋯，不仅影响到舰员的工作和休息，甚至会对管路和设备造成破坏，对于舰(潜)艇还将影响其隐蔽性。因此，通过对泵控液压缸操舵系统的理论分析和仿真，制定有效的降低压力冲击方案十分必要。在此方面

7、，方志军、顾邦中、马超、俞秋惠等对液压冲击、振动的产生机理分析、工程计算做了相应研究，并提出一些降低冲击的措施及优化方法心。1WrightR．E．研究得出冲击速度与管径、壁厚、液压收稿日期：2012一11—26；修回日期：2013一01—24基金项目：军队十二五预研基金资助(4010305020102)作者简介：彭利坤(1975～)，男，博士，副教授，主要研究方向为机电液控制与仿真、并联机构。弓第9期彭利坤，等：泵控液压缸操舵系统压力冲击特性研究·75·：：：：=：===========================================