基于阻抗控制阀控缸系统动态特性分析.pdf

第 4期 机械设计与制造 2012年 4月 Machinery Design Manufacture 201 文章编号：1001—3997(2012)04～0201—03 基于阻抗控制的阀控缸系统动态特性分析 李 昌 叶正茂 黄其涛 (哈尔滨工业大学，哈尔滨 150001) Dynamicpropertiesanalysisforvalvecontrolledcylinderbasedonimpedancecontrol LIChang，YEZheng-maO，HUANGQi-tao (HarbinInstituteofTechnology，Harbin150001，China) 【摘 要】建立了阀控液压缸系统动力机构及负载的数学模型，完成了双自由度力控制模型及其传递 ： 函数的推导，并给出了力加载控制系统的方框图。然后提出了力环包容位置环的控制策略，针对力环加载 { 力控制，设计 了基于阻抗控制的力加载控制器，通过运用Matlab~imulink软件对单缸双 自由度力加载控 { 制系统进行仿真分析，得到了系统位置环及力环的频率特J}生及其在阶跃输入下的响应。最后通过阻抗控制 2 器参数与系统参数不完全匹配时系统阶跃响应的仿真分析结果，验证了该阻抗控制器的有效性。 { 关键词：阀控缸；阻抗控制；动态特性 ； A【bstract】Amathematic modef加rvalvecontrolledhydraulicclinderandtheloadsisbuiltinit，j fromwhichthecontrolmodeloftheforcewithtwodegreesoffredomanditstransferfunctionisderived，and{ blockdiagram0厂theforcecontrolsystemisPresented．Thentheofroecontrol,strategyforinclusiveposition； loopisproposed， loadforcecontrollerisdesignedbasedonimpedancecontroLAfierwards，theforcecontrol2 systemofsinglehydraulicclinderwithtwodegreeso厂rfedomisanalyzedthroughMatlab／SimulinkSOthat￡e{ displacementandofrcefrequencycharacteristicsofthesystemandthestepresponseraeobtainedFin011y，j throughthesimulationanalysisfortestepresponseresultswithimpedancecontrolpraametersbeingncom一2 plete inaccordancewiththesystempraameters，theeffectivenessofimpedancecontrollerisverifiea~ 《 Keywords：Valvecontrolledcylinder；Impedancecontrol；Dynamicpropertics ； 中图分类号：TH16，TH137 文献标识码：A l1 II-=商 — 单缸系统的供油和回油压力； 一阀芯位移；Q、9厂一液压缸 进油腔和回油腔的流量；、，广l液压缸无杆腔和有杆腔的压力； 高速铁路的快速发展对中国的经济和社会有重大影响。随