Со континуиран развој и напредок на хидрауличната технологија, неговите полиња за примена стануваат сè пообемни. Хидрауличниот систем што се користи за завршување на функциите за пренос и контрола станува сè покомплексен, а повисоките барања се поставени за неговата флексибилност на системот и разни перформанси. Сите овие донесоа попрецизни и подлабоки барања за дизајнирање и производство на современи хидраулични системи. Далеку е од можноста да ги исполни горенаведените барања само со користење на традиционалниот систем за да се заврши однапред утврдениот циклус на дејствување на активаторот и да се исполнат барањата за статички перформанси на системот.
Затоа, за истражувачите ангажирани во дизајнирање на современи хидраулични системи, многу е неопходно да се проучат динамичните карактеристики на хидрауличните системи за пренос и контрола, да се разберат и совладаат динамичните карактеристики и промените во параметарот во работниот процес на хидрауличниот систем, со цел понатамошно подобрување и усовршување на хидрауличниот систем. .
1. Суштината на динамичните карактеристики на хидрауличниот систем
Динамичните карактеристики на хидрауличниот систем во суштина се карактеристиките што хидрауличниот систем ги покажува за време на процесот на губење на нејзината оригинална состојба на рамнотежа и достигнување на нова состојба на рамнотежа. Понатаму, постојат две главни причини за кршење на оригиналната рамнотежа на хидрауличниот систем и активирање на неговиот динамичен процес: една е предизвикана од процесот на промена на системот за пренос или контрола; другиот е предизвикан од надворешно мешање. Во овој динамичен процес, секоја променлива параметар во хидрауличниот систем се менува со времето, а перформансите на овој процес на промена го одредуваат квалитетот на динамичните карактеристики на системот.
2. Метод на истражување на хидраулични динамички карактеристики
Главните методи за проучување на динамичните карактеристики на хидрауличните системи се метод на анализа на функцијата, метод на симулација, метод на експериментална истражување и метод на дигитална симулација.
2.1 Метод на анализа на функцијата
Анализата на функцијата за трансфер е метод на истражување заснован на теоријата на класична контрола. Анализата на динамичните карактеристики на хидрауличните системи со теоријата на класична контрола обично е ограничено на линеарни системи со еден влез и единечен излез. Општо, прво се воспоставува математичкиот модел на системот, а неговата постепена форма е напишана, а потоа се изведува трансформацијата на Лаплас, така што се добива функцијата за пренесување на системот, а потоа функцијата за трансфер на системот се претвора во репрезентација на дијаграм Bode, што е лесно да се анализира интуитивно. Конечно, карактеристиките на одговор се анализираат преку кривата на фреквенција и кривата на амплитудата-фреквенција во дијаграмот BODE. Кога наидуваат на нелинеарни проблеми, неговите нелинеарни фактори честопати се игнорираат или поедноставуваат во линеарен систем. Всушност, хидрауличните системи често имаат сложени нелинеарни фактори, така што има големи грешки во анализата при анализирање на динамичните карактеристики на хидрауличните системи со овој метод. Покрај тоа, методот за анализа на функцијата за трансфер го третира предметот за истражување како црна кутија, се фокусира само на влезот и излезот на системот и не разговара за внатрешната состојба на објектот за истражување.
Методот за анализа на државниот простор е да се напише математичкиот модел на динамичниот процес на хидрауличниот систем што се испитува како државна равенка, што е систем за диференцијална равенка од прв ред, кој претставува дериват на прв ред на секоја државна променлива во хидрауличниот систем. Функција на неколку други државни променливи и влезни променливи; Оваа функционална врска може да биде линеарна или нелинеарна. За да се напише математички модел на динамичен процес на хидрауличен систем во форма на равенка на состојба, најчесто користениот метод е да се користи функцијата за трансфер за да се добие равенката на државната функција, или да се користи диференцијална равенка со повисок ред за да се извлече државната равенка и дијаграмот за напојување на врската, исто така, може да се користи за да се наведе државната равенка. Овој метод на анализа обрнува внимание на внатрешните промени на истражуваниот систем и може да се справи со мулти-влезни и мулти-излезни проблеми, што во голема мерка ги подобрува недостатоците на методот за анализа на функцијата за трансфер.
Методот за анализа на функцијата, вклучувајќи го и методот за анализа на функцијата за трансфер и методот на анализа на државниот простор е математичка основа за луѓето да ги разберат и анализираат внатрешните динамички карактеристики на хидрауличниот систем. Методот на функција за опис се користи за анализа, така што грешките во анализата неизбежно се појавуваат и често се користи во анализата на едноставни системи.
2.2 Метод на симулација
Во ерата кога компјутерската технологија сè уште не беше популарна, користењето аналогни компјутери или аналогни кола за симулирање и анализирање на динамичните карактеристики на хидрауличните системи беше исто така практичен и ефикасен метод на истражување. Аналогниот компјутер е роден пред дигиталниот компјутер, а неговиот принцип е да ги проучува карактеристиките на аналогниот систем заснован на сличноста во математичкиот опис на променливите закони од различни физички количини. Неговата внатрешна променлива е континуирано промена на напонската променлива, а работата на променливата се заснова на сличен оперативен однос на електричните карактеристики на напонот, струјата и компонентите во колото.
Аналогните компјутери се особено погодни за решавање на обични диференцијални равенки, така што тие исто така се нарекуваат аналогни диференцијални анализатори. Повеќето од динамичните процеси на физичките системи, вклучително и хидрауличните системи, се изразени во математичка форма на диференцијални равенки, така што аналогните компјутери се многу погодни за симулациско истражување на динамички системи.
Кога работи методот на симулација, разни компјутерски компоненти се поврзани според математичкиот модел на системот, а пресметките се изведуваат паралелно. Излезните напони на секоја компјутерска компонента ги претставуваат соодветните променливи во системот. Предности на врската. Сепак, главната цел на овој метод на анализа е да се обезбеди електронски модел што може да се користи за експериментално истражување, наместо да се добие точна анализа на математички проблеми, така што има фатален недостаток на мала точност на пресметката; Покрај тоа, неговото аналогно коло е често комплексно во структурата, отпорно на можноста да се меша во надворешниот свет е исклучително сиромашно.
2.3 Метод на експериментално истражување
Експерименталниот метод на истражување е неопходен метод на истражување за анализа на динамичните карактеристики на хидрауличниот систем, особено кога не постои практичен теоретски метод на истражување, како што е дигиталната симулација во минатото, може да се анализира само со експериментални методи. Преку експериментално истражување, можеме интуитивно и вистински да ги разбереме динамичните карактеристики на хидрауличниот систем и промените на сродните параметри, но анализата на хидрауличниот систем преку експерименти има недостатоци на долг период и висока цена.
Покрај тоа, за комплексот хидрауличен систем, дури и искусните инженери не се целосно сигурни во неговото точно математичко моделирање, така што е невозможно да се спроведат правилна анализа и истражување за неговиот динамичен процес. Точноста на вградениот модел може ефикасно да се потврди преку методот на комбинирање со експериментот и може да се дадат предлози за ревизија за да се утврди точниот модел; Во исто време, резултатите од двете можат да се споредат со симулација и експериментално истражување во рамките на истите услови, за да се обезбеди дека грешките во симулацијата и експериментите се во контролиран опсег, така што циклусот на истражување може да се скрати и придобивките можат да се подобрат врз основа на обезбедување ефикасност и квалитет. Затоа, денешниот експериментален метод на истражување често се користи како неопходно средство за споредување и потврдување на нумеричката симулација или други резултати од теоретско истражување на важни динамични карактеристики на хидрауличниот систем.
2.4 Метод на дигитална симулација
Напредокот на современата теорија за контрола и развојот на компјутерската технологија донесе нов метод за проучување на динамичните карактеристики на хидрауличниот систем, односно метод на дигитална симулација. Во овој метод, прво се воспоставува математичкиот модел на процесот на хидрауличен систем, а изразен со државната равенка, а потоа на компјутерот се добива решението за временски домен на секоја главна варијабла на системот во динамичкиот процес.
Методот за дигитална симулација е погоден и за линеарни системи и за нелинеарни системи. Може да ги симулира промените на параметрите на системот под дејство на која било влезна функција, а потоа да добие директно и сеопфатно разбирање на динамичниот процес на хидрауличниот систем. Динамичката изведба на хидрауличниот систем може да се предвиди во првата фаза, така што резултатите од дизајнот можат да се споредат, потврдат и подобрат во времето, што може ефикасно да обезбеди дека дизајнираниот хидрауличен систем има добри работни перформанси и висока сигурност. Во споредба со другите средства и методи на проучување на хидраулични динамички перформанси, технологијата за дигитална симулација има предности на точност, сигурност, силна прилагодливост, краток циклус и економски заштеди. Затоа, методот на дигитална симулација е широко користен во областа на хидрауличното истражување на динамичните перформанси.
3 Развојна насока на методите на истражување за хидраулични динамички карактеристики
Преку теоретска анализа на методот на дигитална симулација, во комбинација со методот на истражување за споредување и верификација на експерименталните резултати, таа стана главен метод за проучување на хидрауличните динамички карактеристики. Понатаму, заради супериорноста на технологијата за дигитална симулација, развојот на истражување за хидраулични динамички карактеристики ќе биде тесно интегриран со развојот на технологијата за дигитална симулација. Длабоко проучување на теоријата на моделирање и сродните алгоритми на хидрауличниот систем и развојот на софтвер за симулација на хидрауличен систем кој е лесен за моделирање, така што хидрауличните техничари можат да посветат поголема енергија на истражувањето на суштинската работа на хидрауличниот систем е развој на областа на хидрауличните динамични карактеристики. една од насоките.
Покрај тоа, со оглед на сложеноста на составот на современите хидраулични системи, механичките, електричните, па дури и пневматските проблеми, честопати се вклучени во проучувањето на нивните динамични карактеристики. Може да се види дека динамичката анализа на хидрауличниот систем понекогаш е сеопфатна анализа на проблемите како што е електромеханичката хидраулика. Затоа, развојот на универзален хидрауличен софтвер за симулација, во комбинација со соодветните предности на симулацискиот софтвер во различни полиња за истражување, за да се постигне мулти-димензионална симулација на зглобовите на хидрауличните системи стана главна развојна насока на тековниот хидрауличен динамичен метод на истражување.
Со подобрувањето на барањата за перформанси на современиот хидрауличен систем, традиционалниот хидрауличен систем за завршување на однапред одредено дејство циклус на активаторот и исполнување на барањата за статички перформанси на системот не може повеќе да ги исполнува барањата, така што е императив да се проучат динамичните карактеристики на хидрауличниот систем.
Врз основа на објаснување на суштината на истражувањето за динамичните карактеристики на хидрауличниот систем, овој труд воведува детално четири главни методи за проучување на динамичните карактеристики на хидрауличниот систем, вклучувајќи го и методот на анализа на функцијата, методот на симулација, методот на експериментална истражување и методот на дигитална симулација и нивните предности и предности и одбрани. Укажано е дека развојот на софтвер за симулација на хидрауличен систем кој е лесен за моделирање и заедничка симулација на софтвер за симулација на мулти-домен се главните развојни насоки на методот на истражување на хидрауличните динамички карактеристики во иднина.
Време на пост: јануари-17-2023