Со континуираниот развој и напредок на хидрауличната технологија, нејзините полиња на примена стануваат сè пообемни.Хидрауличниот систем што се користи за завршување на функциите за пренос и контрола станува сè покомплексен, а се поставуваат повисоки барања за неговата флексибилност на системот и различни перформанси.Сите овие донесоа попрецизни и подлабоки барања за дизајнирање и производство на современи хидраулични системи.Далеку од тоа дека може да се задоволат горенаведените барања само со користење на традиционалниот систем за да се заврши однапред определениот акциски циклус на погонот и да се исполнат барањата за статички перформанси на системот.
Затоа, за истражувачите ангажирани во дизајнот на современи хидраулични системи, многу е неопходно да се проучат динамичките карактеристики на хидрауличните системи за пренос и контрола, да се разберат и совладаат динамичките карактеристики и промените на параметрите во работниот процес на хидрауличниот систем, за да се дополнително го подобрува и усовршува хидрауличниот систем..
1. Суштината на динамичките карактеристики на хидрауличниот систем
Динамичките карактеристики на хидрауличниот систем се во суштина карактеристиките што хидрауличниот систем ги покажува за време на процесот на губење на првобитната рамнотежна состојба и достигнување нова рамнотежна состојба.Понатаму, постојат две главни причини за кршење на првобитната рамнотежна состојба на хидрауличниот систем и активирање на неговиот динамичен процес: едната е предизвикана од промената на процесот на системот за пренос или контрола;другиот е предизвикан од надворешни пречки.Во овој динамичен процес, секоја параметарска променлива во хидрауличниот систем се менува со текот на времето, а изведбата на овој процес на промена го одредува квалитетот на динамичките карактеристики на системот.
2. Метод на истражување на хидраулични динамички карактеристики
Главните методи за проучување на динамичките карактеристики на хидрауличните системи се методот на анализа на функции, методот на симулација, методот на експериментално истражување и методот на дигитална симулација.
2.1 Метод за анализа на функции
Анализата на преносната функција е истражувачки метод базиран на класичната контролна теорија.Анализата на динамичките карактеристики на хидрауличните системи со класична контролна теорија обично е ограничена на линеарни системи со еден влез и еден излез.Генерално, прво се воспоставува математичкиот модел на системот и се запишува неговата инкрементална форма, а потоа се врши Лапласова трансформација, така што се добива преносната функција на системот, а потоа преносната функција на системот се претвора во Боде приказ на дијаграм што е лесно да се анализира интуитивно.Конечно, карактеристиките на одговорот се анализирани преку кривата на фаза-фреквенција и кривата амплитуда-фреквенција во Боде дијаграмот.Кога се среќаваме со нелинеарни проблеми, неговите нелинеарни фактори често се игнорираат или се поедноставуваат во линеарен систем.Всушност, хидрауличните системи често имаат сложени нелинеарни фактори, така што има големи грешки во анализата при анализата на динамичките карактеристики на хидрауличните системи со овој метод.Дополнително, методот на анализа на функцијата за пренос го третира предметот на истражување како црна кутија, се фокусира само на влезот и излезот од системот и не ја дискутира внатрешната состојба на предметот за истражување.
Методот на анализа на просторот на состојбата е да се запише математичкиот модел на динамичкиот процес на хидрауличниот систем што се проучува како состојба равенка, која е систем на диференцијални равенки од прв ред, кој го претставува дериватот од прв ред на секоја променлива на состојбата во хидрауличниот систем.Функција на неколку други променливи на состојби и влезни променливи;оваа функционална врска може да биде линеарна или нелинеарна.За да се напише математички модел на динамичкиот процес на хидрауличниот систем во форма на равенка на состојбата, најчесто користениот метод е да се користи функцијата за пренос за да се изведе равенката на функцијата на состојбата или да се користи диференцијалната равенка од повисок ред за да се изведе равенка на состојбата, а дијаграмот за врска со моќност може да се користи и за да се наведе равенката на состојбата.Овој метод на анализа обрнува внимание на внатрешните промени на истражуваниот систем и може да се справи со проблеми со повеќе влезни и повеќе излезни, што во голема мера ги подобрува недостатоците на методот на анализа на функцијата за пренос.
Методот на функционална анализа, вклучувајќи го методот за анализа на функцијата за пренос и методот на анализа на просторот на состојбата е математичка основа за луѓето да ги разберат и анализираат внатрешните динамички карактеристики на хидрауличниот систем.За анализа се користи методот на функција за опис, па затоа неизбежно се појавуваат грешки во анализата, а често се користи при анализа 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 анализа на динамичките карактеристики на хидрауличните системи беше исто така практичен и ефективен истражувачки метод.Аналогниот компјутер е роден пред дигиталниот компјутер, а неговиот принцип е да ги проучува карактеристиките на аналогниот систем врз основа на сличноста во математичкиот опис на променливите закони на различни физички величини.Нејзината внатрешна променлива е постојано променлива променлива на напон, а работата на променливата се заснова на слична работна врска на електричните карактеристики на напонот, струјата и компонентите во колото.
Аналогните компјутери се особено погодни за решавање на обични диференцијални равенки, па затоа се нарекуваат и аналогни диференцијални анализатори.Повеќето од динамичките процеси на физичките системи вклучувајќи ги и хидрауличните системи се изразени во математичка форма на диференцијални равенки, така што аналогните компјутери се многу погодни за симулационо истражување на динамички системи.
Кога функционира методот на симулација, се поврзуваат различни компјутерски компоненти според математичкиот модел на системот, а пресметките се вршат паралелно.Излезните напони на секоја компјутерска компонента ги претставуваат соодветните променливи во системот.Предности на врската.Меѓутоа, главната цел на овој метод на анализа е да обезбеди електронски модел кој може да се користи за експериментално истражување, наместо да се добие точна анализа на математичките проблеми, па затоа има фатален недостаток на малата прецизност на пресметките;покрај тоа, неговото аналогно коло е често сложено по структура, отпорно на Способноста да се меша со надворешниот свет е исклучително слаба.
2.3 Експериментален метод на истражување
Експерименталниот метод на истражување е незаменлив истражувачки метод за анализа на динамичките карактеристики на хидрауличниот систем, особено кога во минатото не постои практичен теоретски метод на истражување како што е дигиталната симулација, тој може да се анализира само со експериментални методи.Преку експериментално истражување, можеме интуитивно и вистински да ги разбереме динамичките 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 сложениот хидрауличен систем, дури и искусните инженери не се целосно сигурни во неговото точно математичко моделирање, па затоа е невозможно да се спроведат правилни анализи и истражувања за неговиот динамичен процес.Точноста на изградениот модел може ефективно да се потврди преку методот на комбинирање со експериментот, а може да се дадат предлози за ревизија за да се воспостави точниот модел;во исто време, резултатите од двете може да се споредат со симулација и експериментално истражување под исти услови. може да се подобри врз основа на обезбедување на ефикасност и квалитет.Затоа, денешниот експериментален метод на истражување често се користи како неопходно средство за споредување и потврдување на нумеричката симулација или други теоретски истражувачки резултати на важни динамички карактеристики на хидрауличниот систем.
2.4 Метод на дигитална симулација
Напредокот на модерната теорија на контрола и развојот на компјутерската технологија донесоа нов метод за проучување на динамичките карактеристики на хидрауличниот систем, односно метод на дигитална симулација.Во овој метод најпрво се воспоставува математичкиот модел на процесот на хидрауличниот систем, кој се изразува со равенката на состојбата, а потоа на компјутерот се добива решението на временско домен на секоја главна променлива на системот во динамичкиот процес.
Методот на 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 за динамичкиот процес на хидрауличниот систем.Динамичните перформанси на хидрауличниот систем може да се предвидат во првата фаза, така што резултатите од дизајнот може да се споредат, проверат и да се подобрат навреме, што може ефективно да обезбеди дека дизајнираниот хидрауличен систем има добри работни перформанси и висока доверливост.Во споредба со другите средства и методи за проучување на хидраулични динамички перформанси, технологијата за дигитална симулација има предности на точност, доверливост, силна приспособливост, краток циклус и економични заштеди.Затоа, методот на дигитална симулација е широко користен во областа на истражување на хидраулични динамички перформанси.
3. Развојна насока на истражувачки методи за хидраулични динамички карактеристики
Преку теоретската анализа на методот на дигитална симулација, во комбинација со методот на истражување на споредување и верификација на експерименталните резултати, тој стана главен метод за проучување на хидрауличните динамички карактеристики.Понатаму, поради супериорноста на технологијата за дигитална симулација, развојот на истражувањата за хидраулични динамички карактеристики ќе биде тесно интегриран со развојот на технологијата за дигитална симулација.Продлабочено проучување на теоријата за моделирање и сродните алгоритми на хидрауличниот систем и развој на софтвер за симулација на хидрауличниот систем кој е лесен за моделирање, така што хидрауличните техничари можат да посветат повеќе енергија на истражувањето на суштинската работа на хидрауличниот систем е развојот на полето на истражување на хидраулични динамички карактеристики.еден од насоките.
Покрај тоа, со оглед на сложеноста на составот на современите хидраулични системи, механичките, електричните, па дури и пневматските прашања често се вклучени во проучувањето на нивните динамички карактеристики.Може да се види дека динамичката анализа на хидрауличниот систем понекогаш е сеопфатна анализа на проблеми како што е електромеханичката хидраулика.Затоа, развојот на универзален софтвер за хидраулични симулации, во комбинација со соодветните предности на софтверот за симулација во различни истражувачки полиња, за да се постигне повеќедимензионална заедничка симулација на хидраулични системи стана главна насока за развој на тековниот метод на истражување на хидраулични динамички карактеристики.
Со подобрувањето на барањата за изведба на современиот хидрауличен систем, традиционалниот хидрауличен систем за завршување на предодредениот акциски циклус на погонот и исполнување на статичките барања за изведба на системот повеќе не може да ги исполни барањата, па затоа е императив да се проучат динамичките карактеристики на хидрауличниот систем.
Врз основа на објаснување на суштината на истражувањето за динамичките карактеристики на хидрауличниот систем, во овој труд детално се воведуваат четири главни методи за проучување на динамичките карактеристики на хидрауличниот систем, вклучувајќи го методот на анализа на функции, методот на симулација, експерименталното истражување. метод и метод на дигитална симулација, и нивните предности и недостатоци.Се посочува дека развојот на софтвер за симулација на хидраулични системи кој е лесен за моделирање и заедничката симулација на софтвер за симулација на повеќе домени се главните развојни насоки на методот на истражување на хидраулични динамички карактеристики во иднина.
Време на објавување: Јан-17-2023 година