本文關(guān)鍵詞：流體脈動的入流式主動控制　出處：《西南交通大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：隨著液壓系統(tǒng)向著高精度、低噪聲的趨勢發(fā)展,流體脈動已成為制約液壓系統(tǒng)發(fā)展的一個關(guān)鍵因素。傳統(tǒng)的脈動控制方式是被動式的,采用加裝抗性消振器或阻性消振器,通過改變系統(tǒng)的阻抗來衰減系統(tǒng)的流體脈動。此類消振器往往結(jié)構(gòu)參數(shù)固定或需要手調(diào),不具有自適應(yīng)能力,并且對壓力脈動的中、高頻削減效果較好,對于低頻脈動往往削減效果不理想。近年來,參數(shù)自調(diào)整、適應(yīng)不同操作條件的有源脈動主動控制方式越來越受到關(guān)注。有源脈動主動控制的基本原理是利用主動消振閥作為次級脈動源產(chǎn)生次級脈動波,次級脈動波與液壓系統(tǒng)中的原有脈動波相互抵消,以消除液壓系統(tǒng)中的脈動。在有源脈動主動控制方式中,很少有研究采用在主管路旁接一消振閥,通過消振閥向主管路注入小流量油液來抵消脈動的主動控制方式。本研究采用該種流體脈動的入流式主動控制方式進(jìn)行了理論和仿真研究。首先通過間接實驗結(jié)合仿真的方法驗證流體脈動的入流式主動控制的可行性。然后針對柱塞泵引起的泵源脈動提出入流式主動控制系統(tǒng),采用補(bǔ)油泵結(jié)合高頻響的受控消振閥向管路中注入油液的方式產(chǎn)生次級脈動�；趬弘娞沾刹牧显O(shè)計了具備抗電磁干擾、分辨率高、工作頻率高等特點的消振閥作為有源脈動主動控制系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu),并建立了數(shù)學(xué)模型。分析得到該閥的響應(yīng)頻率在1000Hz以上,流量特性也滿足要求。在控制器算法上,選擇成熟度高、穩(wěn)定性好、實時性佳的線性算法濾波-XLMS算法,文章對算法進(jìn)行了詳細(xì)推導(dǎo)。研究建立了流體脈動的自適應(yīng)前饋入流式主動控制系統(tǒng)的Simulink仿真模型,仿真結(jié)果表明,針對泵源脈動的入流式主動控制方式在合適的參數(shù)匹配下可以達(dá)到66.7%的脈動衰減效果,甚至更高。分析了算法參數(shù)的取值對脈動衰減的影響關(guān)系。此外,還研究了液壓系統(tǒng)參數(shù)如泵轉(zhuǎn)速、補(bǔ)油泵工作壓力對脈動衰減效果的影響。泵轉(zhuǎn)速的提高會導(dǎo)致脈動衰減率降低;補(bǔ)油泵工作壓力的增加可以提高脈動衰減率。此外,研究還將該流體脈動的入流式主動控制方法運用到了高速開關(guān)閥控系統(tǒng)中,衰減由高速開關(guān)閥動作帶來的流體脈動,仿真結(jié)果表明,對除泵以外的周期性脈動也具有一定的脈動衰減能力,為面向更廣泛的周期性脈動的主動控制方法提供了基礎(chǔ)性參考結(jié)果。
[Abstract]:With the development of high precision and low noise in the hydraulic system, fluid pulsation has become a key factor restricting the development of hydraulic system. The traditional mode of pulsating control is passive, and the resistance of the system is attenuated by changing the impedance of the system. This kind of vibration absorber often has structural parameters fixed or manual adjustment, and it has no adaptive ability, and has a better effect on the middle and high frequency of pressure pulsation, and often does not cut down for low frequency pulsation. In recent years, more and more attention has been paid to active pulsating active control (active pulse active control) which adapts to different parameters and adapts to different operating conditions. The basic principle of active pulsating active control is to use secondary vibration source as secondary pulsating source to produce secondary pulsating wave, and secondary pulsating waves cancel each other with the original pulsating wave in hydraulic system, so as to eliminate the pulsation in hydraulic system. In active pulsating active control mode, few researches have adopted an anti vibration valve on the side of a main road, and the small flow oil is injected into the main road to cancel the active control mode of the pulsation. In this study, the active control mode of the flow pulsation of this kind of fluid is studied in theory and simulation. First, the feasibility of the active control of the fluid pulsation is verified by the indirect experiment and simulation. Then, an inflow active control system is proposed for the pump source pulsation caused by the plunger pump. The secondary pulsation is generated by adding the oil pump and the high frequency controlled vibration damping valve into the pipeline to inject oil into the pipeline. Based on piezoceramic materials, the anti vibration valve with the characteristics of high electromagnetic interference, high resolution and high working frequency is designed as the actuator of the active pulse active control system, and a mathematical model is established. The response frequency of the valve is above 1000Hz, and the flow characteristic is also satisfied. In the controller algorithm, the linear algorithm filter -XLMS algorithm with high maturity, good stability and good real-time performance is selected, and the algorithm is derived in detail. The Simulink simulation model of adaptive pre feed flow active control system for fluid pulsation is established. The simulation results show that the flow control mode for pump source pulsation can achieve 66.7% attenuation effect or even higher under suitable parameter matching. The influence of the value of the algorithm parameters on the attenuation of the pulsation is analyzed. In addition, the influence of the hydraulic system parameters, such as the pump speed and the working pressure of the pump, on the attenuation effect of the pulsation is also studied. The increase of the pump speed will lead to the decrease of the pulsation attenuation rate, and the increase of the working pressure of the pump can increase the attenuation rate of the pulsation. In addition, the study will also flow into the active control method is applied to the control system of the high speed on-off valve in fluid pulsation, fluid pulsation attenuation caused by the high speed on-off valve action, the simulation results show that also has a certain fluctuation attenuation ability of periodic pulsation except the pump, to provide a basic reference for the active control method for periodic pulsation of the broader.
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TH137

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1344372