流體脈動的入流式主動控制.pdf

1、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

2、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)，采用補油泵結(jié)合高頻響的受控消振閥向

3、管路中注入油液的方式產(chǎn)生次級脈動。
　　基于壓電陶瓷材料設(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，文章對算法進行了詳細推導(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，

4、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