兩級流量放大配流的數(shù)字液壓沖擊器系統(tǒng)仿真與實驗研究.pdf

1、液壓沖擊器是在工程實際中被廣泛應(yīng)用的工程工具，隨著工程設(shè)備對節(jié)能要求的不斷提高，以及復(fù)雜工況下對系統(tǒng)可控性的提高，要求對沖擊器的參數(shù)實現(xiàn)自動化和智能化控制，顯然目前基于壓力反饋或者行程反饋的傳統(tǒng)液壓沖擊器已經(jīng)不能滿足此種要求。近幾年國內(nèi)外學(xué)者也提出了各種新型參數(shù)可控數(shù)字液壓沖擊器理論模型，其中“基于高速開關(guān)閥控制的數(shù)字液壓沖擊器”有更強(qiáng)的理論基礎(chǔ)和現(xiàn)實性。 本課題是基于《榴彈炮模擬沖擊試驗臺的研制》的基礎(chǔ)上，項目要求其用于沖擊振

2、動的液壓沖擊器必須具備參數(shù)可控性，試制了一臺基于高速開關(guān)閥的數(shù)字液壓沖擊器，但是在實驗過程中發(fā)現(xiàn)，這種通過高速開關(guān)閥直接驅(qū)動插裝閥的單級流量放大頻率控制策略無法滿足系統(tǒng)大功率高頻率的工況要求。 本課題以解決這個矛盾為切入點，在對數(shù)字液壓沖擊器做了系統(tǒng)的理論分析的基礎(chǔ)上，提出了“基于高速開關(guān)閥的兩級流量放大數(shù)字液壓沖擊器”的系統(tǒng)方案。本文先對該方案的核心部件--高速開關(guān)閥做了系統(tǒng)研究，從磁力學(xué)、動力學(xué)、流體力學(xué)不同角度對影響開關(guān)閥

3、響應(yīng)性能的參數(shù)做了系統(tǒng)研究分析。并對高速開關(guān)閥和插裝閥組成單級流量放大單元進(jìn)行了建模和仿真研究，證明了此種單級流量放大單元的階躍響應(yīng)速度上的限制是制約數(shù)字液壓沖擊器高頻率工況性能的主要因素。最后以流體力學(xué)為基礎(chǔ)，利用前文對高速開關(guān)閥所建的控制模型，為本文提出的“基于高速開關(guān)閥的兩級流量放大數(shù)字液壓沖擊器”系統(tǒng)建立了數(shù)學(xué)模型，并通過仿真軟件Matlab和AMESim對系統(tǒng)進(jìn)行了仿真研究。仿真和實驗研究結(jié)果表明，這種兩級流量放大模式可以從根