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附录2 体积模量对液压传动控制系统的影响 Sadhana Vol.31, Part 5, October2006, pp. 543–556.(C)Printed in India Yildiz Technical University Mechanical Engineering Department,，34349 Besiktas,Istanbul,Turkey e-mail:aakkaya@yildiz.edu.tr MS received 9 September 2005;revised 20 February 2006 摘要. 这篇研究报告，我们主要通过PID（比例积分微分）控制方式检测液压控制系统对角速度控制的Matlab仿真。有一个地方很值得关注，包括对体积模量控制分析系统。仿真结果表明，体积模量通过变参数可以获得更实用的模型。此外，PID控制器的不足之处在于对变体积模量角速度的控制，而模糊控制能够实现较好的控制。 关键词 液压传动；体积模量；PID(比例积分微分)；模糊控制 1.引言 液压传动系统是种输出可实现无级调速的理想动力传递方式，这样在工程中得到了广泛的应用，特别是在制造领域，自动化和重型车辆。它能够提供快速的响应，在变负载情况下能保持精确的传动速度，可以改善能量的利用效率和变功率传动。液压传动的基础为液压系统。一般来讲，它包括由异步电动机驱动的变量泵，定量或变量马达，所有要求控制的都在一个简单的控制柜中。通过调节泵或者马达的排量，实现无级调速。 制造厂商和研究人员不断的改进性能和降低液压传动系统成本。尤其是近十年，体积模量在液压传动和控制系统的研究中引起了人们的关注。一些这方面的研究专题在学术期刊中可以找到。Lennevi和Palmberg、Lee和Wu运用各种转速控制算法求液压系统的液压力得到了很好的发展和应用。所有这些设计用的体积模量都是固定值，适用的压力范围广。但是，实际上体积模量是液压系统中必须考虑的因素。因温度变化和大气压，体积模量可在运行过程中求出液压系统的液压力。一点空隙足以大副减少体积模量。此外，系统压力起着重要的作用在体积模量值上。非线性影响了体积模量的不稳定，例如：压力振动导致的压力波会对液压系统的运行不利，还有可能会因磨损而导致部件的使用寿命缩短，干扰控制系统，降低了效率和增加了噪音。尽管有这些不良的影响，但在液压传动系统中很少有关于体积模量的研究。1994年Yu等人开发了一个参数辩识的方法，通过长的管子来测量压力波在液压传动系统中对液压油体积模量的影响。Marning (1997)发现了液压油体积模量与液压系统压力之间的线性关系。但是，迄今为止，在液压传动控制设计过程体积模液压传动控制动态模型典型液压传动系统变体模比液压传动系统有更复杂的动态,伺服控制系统稳态、 动态体积模变得更为重要,因为闭环系统本身引起稳定问题模无法直接确定,须估计基于这一估计,控制系统可能采体积模复杂的动态相互作用和控制用仿真建模和分析费时模拟测试伺服液压传控制系统静态和动态模试验昂贵的型这项研究的重点典型液压传动控制系统非线性系统模型MATLAB的仿真软件该系统模型泵阀液压马达、液压管变体积模描述影响系统动力学现象与控制算法利用模型控制过程液压马达角速度PID(比例积分微分) 模糊控制器典型(比例积分微分)第二模,体积模可变参数取决于系统的压在同一PID控制参数这种新模式适用于速度控制模糊控制器这一新模式以判断数学模型 变量泵阀 图1. 液压传动系统 从客观的角度来看这个研究，系统的数学模型应该越简单越好。与此同时，它必须包括重要的实际特征。了解单独组件的目的是为了更好的了解系统模型。利用物理基础知识，目前可以得到平衡和连续性方程。模型反映出了每个组件动态状态时的情况。通过了解每个组件，将所有组件联系起来可以了解整个系统，从而得到整个系统模型。本文中，利用各组件来开发液压系统模型是早期所用到的方法。 2.1 变量泵 假设原动机（异步电动机）的角速度是个常数。因此，联结泵的轴的角速度也是个恒定的值。泵的流量可以通过变量泵的斜盘角度和位移得到如下关系： Qp = αkpηvp, (1) 式中，Qp表示泵的流量(m3/s)，α表示斜盘的倾斜角度(?)，kp表示泵的系数，ηvp表示泵的容积效率，假设这个参数与泵自转角度没有关系。 2.2 减压阀 为了简化，减压阀不考虑动态因素的影响，这样，可以得到减压阀在开启和关闭时的两个流量方程。 Qv = kv(P ? Pv), 如果P 大于Pv, (2) Qv = 0, 如果 P 小于等于 Pv,