【正文】 壓力方程如下： （ 43） 對上式在零位進(jìn)行線性化處理并拉普拉斯變換可得： （ 44） 式中： LQ 、 VX 、 LP 分別為 Lq 、 vx 、 Lp 的拉式變換； 為 伺服比例閥的流量增益； 1222sLsLpppppp????? ? 1L d v s Lq C w x p p ???L q V C LQ K X K P??液壓控制系統(tǒng)分析論文 15 為伺服比例閥的流量壓力系數(shù)。 聯(lián)合 公式，經(jīng)過求導(dǎo)和拉普拉斯變換 可以得到： （ 45） （ 46） 式中： LX 、 RX 分別為 Lx 、 Rx 的拉式變換； tpC 為轉(zhuǎn)向助力缸的總泄漏系數(shù)。 上述簡化分析即可得出負(fù)載流量 Lq 、負(fù)載壓力 Lp 與左右側(cè)轉(zhuǎn)向力缸的位移Lx 和 Rx 的簡化拉式變換關(guān)系式。 傳遞函數(shù) 簡 化 及分析 對 電液伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的閥控雙轉(zhuǎn)向助力缸的簡化模型即式可畫出框圖如圖4． 21 所示。 對于簡化模型框圖做如下分析處理： 對上 圖 所示的閥控雙轉(zhuǎn)向助力缸頻域框圖， 消除中間變量， 求得閥芯輸入位移和轉(zhuǎn)向阻力矩同時作用時輪胎的轉(zhuǎn)向角度 ； 對于伺服比例閥控制雙轉(zhuǎn)向助力缸的系統(tǒng)而言，由于控制閥采用的伺服比例閥零位的流量壓力系數(shù)比較小，且助力缸的內(nèi)外泄露也比較小，所以總流量壓力系數(shù)很小，雖然轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)有一定的粘性阻尼力，但相乘后數(shù)量級仍然很小，也就 是說由轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 粘性阻尼力 引起的泄漏流量而產(chǎn)生的輪胎轉(zhuǎn)動角速度一般是 很小的可以忽略不計 ； 把 系統(tǒng)分解為典型環(huán)節(jié)后，再將 傳遞函數(shù)簡化成一階慣性環(huán)節(jié)和二階振蕩環(huán)節(jié) 后，轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)的公式 。 標(biāo)準(zhǔn)的公式： LCLqK P????? ? ? ? ? ? ? ?? ?242L R t L R LL tp Letp ip e pA a X X S V A a X X p SQ C pC C C?? ? ? ? ?? ? ???液壓控制系統(tǒng)分析論文 16 （ 47） 為液壓系統(tǒng)泄漏的總壓力增益； 為一階慣性環(huán)節(jié)的轉(zhuǎn)折頻率 ； 為一階慣性環(huán)節(jié)的 微分 頻率 。 對于轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的等效剛度 tK 和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中液壓彈簧產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)剛度 hK 而言，當(dāng)它們的關(guān)系滿足 thKK?? 或者 htKK?? 兩種特殊情況時， 可以對 公 式進(jìn)行相應(yīng)的簡化，討論如下： (1) thKK?? 的情況 當(dāng)出現(xiàn) thKK?? 時，也就是說液壓彈簧產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)剛度相對于 轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)部分的等效 剛度而言是很小的， 轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)部分的等效 剛度起主導(dǎo)作用，則有如下近似： （ 48） (2) htKK?? 的情況 當(dāng)出現(xiàn) htKK?? ， 也 就是說 轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)部分的等效 剛度相對于液壓彈簧產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)剛度而言是很小的，液壓彈簧產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)剛度起主導(dǎo)作用，則有如下近似： （ 49） 頻率響應(yīng)分析 對于閥控雙轉(zhuǎn)向助力缸的頻率響應(yīng)而言，與相應(yīng)控制環(huán)節(jié)的基本參數(shù)有關(guān)如比例系數(shù)和轉(zhuǎn)折頻率等，故需對這些參數(shù)進(jìn)行分析，以明確各參數(shù)對系統(tǒng)穩(wěn)定性、? ?112211 1211pe PV a L RttmmmKA sX T TK K wssw w w?? ???? ? ?????? ????? ? ??????? ??? ?112211 1211pe PV a L RtthhhKA sX T TK K wssw w w?? ???? ? ?????? ????? ? ??????? ??? ?112021 0 01 1211pe PV a L RttKA sX T TK K wssw w w?????? ? ??????????? ? ??????? ??PpeceKK K?? ?11 1t cer P P t hKKw A A K K? ?1 4 e cetKw V??液壓控制系統(tǒng)分析論文 17 快速性和精度的影響。 可以把閥控雙轉(zhuǎn)向助力缸簡化模型框圖理解為一個小的系統(tǒng)，實際它是一個具有反饋的閉環(huán)系統(tǒng)，則存在穩(wěn)定性的問題，那么對于 上節(jié)轉(zhuǎn)角的標(biāo)準(zhǔn)公 式所示的三階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)而言，其分母的特征方程根系數(shù)是滿足勞 斯判據(jù)的，所以閥控雙轉(zhuǎn)向助力缸的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)總是穩(wěn)定的，而對于比例系數(shù)： （ 410） 通過分析得出以下結(jié)論： 比例系數(shù) Ka 直接影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性、快速性和精度，提高比例系數(shù)可以提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度和精度，但是會降低系統(tǒng)的穩(wěn)定 。 對于比例系數(shù)而言，選擇伺服比例閥時較大的流量增益和較小的流量壓力系數(shù)會使增益增大以提高快速性和精度，從液壓的概念而言，即伺服比例閥開較小的閥口即能通過較大的流量，其通流能力較大，而且此時由于流量壓力系數(shù)較小即可理解為在一定壓差下泄漏流量較小，故而可以使伺服比例閥控制的執(zhí)行器兩 腔壓力變化靈敏，即會快速產(chǎn)生較大的驅(qū)動力，進(jìn)而提高其快速性和精度。 考慮伺服比例閥的性能參數(shù) 因素和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)因素時，比例系數(shù)最 值出現(xiàn)在右轉(zhuǎn)到極限位置且伺服比例閥處在零開口時，所以此時的穩(wěn)定性最差，但精度最高。 綜 上所述，影響比例系數(shù) Ka 的因素有轉(zhuǎn)向液壓缸作用于轉(zhuǎn)向節(jié)臂上的鉸接點(diǎn)到轉(zhuǎn)向主銷的距離、轉(zhuǎn)向助力缸無桿腔和有桿腔面積、伺服比例閥流量增益和流量壓力系數(shù)、左右側(cè)輪胎等結(jié)構(gòu)的等效剛度、左右側(cè)轉(zhuǎn)角的比例因子。 對于轉(zhuǎn)向系統(tǒng)而言 ，一般系統(tǒng)的轉(zhuǎn)角都較大，那么對于大轉(zhuǎn)角時，輪胎與地面的力學(xué)特性，僅開始小角度存 在剛度特性，隨后就是摩擦轉(zhuǎn)矩，即在較大角度時不存在剛度特性或者說剛度極小，僅表現(xiàn)為摩擦轉(zhuǎn)矩，則此時對于傳遞函數(shù)式而言，其一階慣性環(huán)節(jié)就蛻化為積分環(huán)節(jié)，此時的特性由液壓彈簧起主導(dǎo)作用。最后 通過 對誤差進(jìn)行了分析，由于轉(zhuǎn)向角度相對轉(zhuǎn)向助力缸位移的比例系數(shù)，會隨著轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的位置變化而變化，當(dāng)其余參數(shù)不變時，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)到左側(cè)極限位置時穩(wěn)態(tài)誤差最小，轉(zhuǎn)到右側(cè)極限位置時穩(wěn)態(tài)誤差最大。 本章小結(jié) 本章主要對 電液伺服轉(zhuǎn)向液壓控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行性能分析 ，首先進(jìn)行控制系統(tǒng)簡化，然后對系統(tǒng)的傳遞函數(shù)以及頻率響應(yīng)等得出分析結(jié) 果。 ? ? ? ?? ?11212p e P p e P a qa t t c e c e L a RK A K A n a A KK K K K K K K??????? ?液壓控制系統(tǒng)分析論文 18 第五章 結(jié)論 設(shè)計了一套應(yīng)用伺服比例閥實現(xiàn)的具有伺服轉(zhuǎn)向、電液鎖定、應(yīng)急手動和安全保護(hù)功能的電液伺 服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，具有很好的轉(zhuǎn)向性能， 設(shè)計了一種變增益的控制策略可以進(jìn)一步改善電液伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的跟蹤精度，這一套應(yīng)用伺服比例閥的電液伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，特別適用于大型輪式車輛，且具有很好的轉(zhuǎn)向性能。 液壓控制系統(tǒng)分析論文 19 致謝 本次液壓控制系統(tǒng)分析論文是大學(xué)時光頭一次較為正規(guī)的論文分析，由于本人液壓知識水平非常有限，且對于原文的理解和認(rèn)知遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，深知自己這篇分析論文可能根本不配叫做分析論文， 由于 分析水平與理解水平不夠，所以 自己 盡可能的讓論文 的 排版 有 一個較為健全的結(jié)構(gòu) ，讓論文看起來盡可能的美觀一點(diǎn)！ 最后，感謝張老師和液壓 、 機(jī)電同學(xué)的陪伴，望老師海涵！ 液壓控制系統(tǒng)分析論文 20 參考文獻(xiàn) 杜恒 ， 大型輪式車輛油氣懸架及電液伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)研究 ， 浙江大學(xué) ， 博士學(xué)位論文 李運(yùn)華 、 楊麗曼 ，電液伺服系統(tǒng)的二階滑模控制算法研究 ， 機(jī)械工程學(xué)報 ， 2022. 3 月 第 41卷第 3 期 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)試驗臺負(fù)載單元的研究與開發(fā) 四軸重型車輛電控液壓全輪轉(zhuǎn) 向系統(tǒng)研究 _鄭凱鋒 基于總線網(wǎng)絡(luò)的多輪驅(qū)動工程車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)建模 _袁海斌 基于力矩反饋位置差型線控液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制 _刁秀永 基于電液伺服及反饋系統(tǒng)的拖拉機(jī)轉(zhuǎn)向控制研究 _魏延富 工程車輛線控轉(zhuǎn)向電液比例控制系統(tǒng)數(shù)字校正 _羅士軍 (1) 多軸車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制算法研究 _龐文杰 電液伺服汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)試驗臺