由于非对称路灯车液压缸相对于对称路灯车液压缸占用空间小、制造简单,所以这种系统在实践中有许多应用,例如利用升降台做伺服运动的液压仿型铣床等,特别是在六自由度转台系统中采用非对称路灯车液压缸是必须的,但是产生压力突跳和易产生气蚀是非对称路灯车液压缸伺服系统的弊端,经过分析得出了消除压力突跳和减弱气蚀的方法是采用非对称阀控制法,因此建立正确的非对称阀控制非对称缸的传递函数,以便研制适宜的控制策略,对保证非对称缸系统的动态性能、稳态性能非常重要。四边滑阀非对称路灯车液压缸伺服系统图为突出主要问题,将负载弹簧刚度设为零。
图中: —油源流量,—油源压力,—回油流量, —回油压力,一般可认为—无杆腔流量, —无杆腔压力—无杆腔有效面积,—有杆腔流量, —有杆腔压强, —有杆腔有效面积,—阀口开度,—负载位移, —活塞质量与负载惯量折算到活塞处的等效质量之和, —负载重力折算到活塞处的等效干扰力, 表示路灯车液压缸大腔进油>,小腔出油><表示路灯车液压缸大腔出油<,小腔进油<无论在何种情况均表示流入路灯车液压缸, 均表示流出路灯车液压缸,不考虑系统泄漏路灯车液压缸的有效体积,这样推导是为了与其它位置相比液压动力机构的固有频率最低,系统的稳定性最差,研究最具代表性。
对称阀控制非对称缸① 路灯车液压缸大腔的流量连续方程:—液体有效体积弹性模数.伺服阀节流窗口的线性化流量方程—阀口的流量增益, —阀口的流量压力系数,路灯车液压缸小腔的流量连续方程伺服阀节流窗口的线性化流量方程—阀口的流量增益—阀口的流量压力系数,路灯车液压缸的活塞力平衡方程—路灯车液压缸两腔压力差, —活塞和负载的粘性阻尼系数, 路灯车液压缸两腔有效面积比解。 因为我们研究的是在稳态工作点附近的运动,伺服阀节流窗口的流量方程。—流量系数无因次—阀口的面积梯度,—流体密度。伺服阀节流窗口的流量方程。—活塞与负载移动的速度。
为伺服阀节流窗口的线性化流量方程—阀口的流量增益, —阀口的流量压力系数,伺服阀节流窗口的线性化流量方程—阀口的流量增益, —阀口的流量压力系数,解法与>情况类似得:伺服阀节流窗口的流量方程伺服阀节流窗口的流量方程联立,非对称阀控制非对称缸非对称阀控制非对称缸与对称阀控制非对称缸不同之处在于:阀口、的面积梯度为,阀口、的面积梯度设,解法与对称阀控制非对称缸相同得:① 所以将其忽略,且联列得:所以将其忽略,且联列得:分别为节流窗口的面积梯度且 , 时的解法与前述相同这里不再赘述。四边滑阀控制对称缸的传递函数求解方法与前述类似,只是在求解时将 代入即可,这里不再赘述。所求得的非对称阀控制非对称缸的传递函数很好的应用于六自由度转台系统的研制中。由上述求解过程及结论可见:此种求解方法是对四边滑阀控制路灯车液压缸的传递函数的求解这一类问题给与了很好的补充。
