液压元件和液压系统动态特性研究中常用的建议和分析方法

目前，在液压元件和液压系统动态特性研究中常用的建议和分析方法如下:    

1.传递函数分析法

    传递函数分析法是一种基于古典控制理论的分析方法。这种方法主要适用于分析液压系统的稳定性、主要参数对稳定性的影响以及稳定裕度等。掖压领域的阀控缸、阀控马达、泵控缸、泵控马达、各种阀等都可以用传递函数来建模。传递函数的局限一是仅适用于线性系统，多数液压系统的线性化均产生较大的误差，二是该方法主要适用于单输人、单输出及初始条件为零的情况。

    2.状态空问法

    状态空间法是随着现代控制理论和计算机技术的发展而出现的。为了求得系统的动态过程中的瞬态响应，建立起系统在动态过程中的数学模型——状态方程，然后在数字计算机上求出系统中各主要变量在动态过程中的时域解。应用这种方法研究液压系统的动态特性有许多优点。例如它适用于线性或非线性系统，可以比较方便地考虑任何形式的非线性因素，可以是多输入变量和多输出变量，便于进行分析。这种方法的局限性是对使用者的计算机水平要求较高，针对具体问题编出的程序通用性不强。

    3.健合图方法

    键合图是方框图的一种自然发展，它不仅能表示液压系统中元件的信号流向，而且能表明功率流向以及控制信号的因果关系。此外，键合图表示法中以一定的规则确定因果关系，因而画出的键合图外观形状对同一工程系统基本相同。键合图元件之间的连接线包含有两个变量，故能与真实部件类似地表明返回效应。

    将键合图运用于动态分析抓住了动态产生的本质.任何液压系统中都流动着功率.功率从一种形式转换成另一种形式，从一个子系统传递到另一个子系统，其间流过阻性元件将引起功率的消耗，流过容性元件、感性元件将引起功率的存储和释放。键合图将多种物理参量统一地归纳成4种状态变量，即势e.流f.位移q、动量P。根据4种状态变量之间的相互关系定义了阻性元件R,容性元件C、感性元件I,再加功率变换元件TFT和GY ,就构成了键合图中最基本的元件，利用这有限个基本元件就能将各种系统用一个统一的概念联系起来，这是其他方法难以做到的。

    键合图适用于液压系统动态建模与仿真。液压系统中通过管道流动着液压功率，即压力与流量的乘积。液压动态的主要影响因素包括液阻R、液容C、液感I.用键合图中相应的表示十分恰当。此外，液压系统中的液压元件均可以用它们来描述，用键合图画出的液压系统图与实际系统具有很相似的结构，这对于分析液压系统既清晰又明确。

应用举例—先导型溢流间的动态特性仿真

    本节将以液压系统中最常用的先导型滋流阀为例，利用键合图理论和方法来研究滋流阀的动态特性。由于先导型滋流阀的结构在液压元件中较为典型，我们将以此例来说明液压元件(液压油泵、变量叶片泵、定量叶片泵、双联叶片泵)仿真的方法和特点。

    应用键合图理论来研究液压元件仿真可归纳为如下步骤:

    a.研究元件的结构(实物或结构简图)，明确其工作原理。

    b.根据元件结构或结构简图，绘制键合图。

    c.根据各键合图元件的关系，扩展键合图。

    d.根据扩展的键合图，编写计算模型。

    e.上机调试。分析结果。

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