增城云梯车 云梯车三余度伺服阀性能分析 增城云梯车出租, 增城云梯车, 增城云梯车公司 本文涉及的三余度伺服阀具有特殊的三个前置级，在实际生产研制过程中不可能保证在三个前置级的所有参数都一致，为了更好的研究三余度伺服阀的性能，将对三个前置级中部分参数取不同值时性能的改变情况进行仿真分析，同时三余度伺服阀具有很好的故障容错性，故对三余度伺服阀可能会出现断信号和通入恒定满偏电流这两种故障进行仿真分析。
结构参数对三余度伺服阀性能的影响, 弹黃管刚度的影响由力矩马达的数学模型可知，力矩马达净刚度的定义。 可以看出弹黃管刚度必会对力矩马达净刚度产生影响，出现在三余度伺服阀传递框图的前向通道中。仿真得到不同值时三余度伺服阀的阶跃响应和闭环对数频率特性曲线．变化４HZ左右；当变化误差在５％- １０％时，伺服阀的频宽会呈Ｓ次方变化趋势，并且减小对伺服阀的频宽影响会更大，但实际上的误差比例不会那之大，因为受到力矩马达净刚度的限制。
（２）两个前畳级中反向变化上述只考虑了几个前置级中足。不同给三余度伺服阀带来的影响，当三个前置级中两个前置级的必。值都存在误差时，取这两个／：。值増大５％，减小５％和增大１０％，减小１０％，仿真得到这个两种情况下三余度伺服阀的阶跃响应曲线。当三个前置级中任意两个Ａ：增大５％，减小５％和增大１０％，减小１０％，这两种情况下伺服阀的动态响应改变不大。随着反向误差的增大，响应速度会稍微加快，同时超调豊也会增加。
（３）两个前置级中同向变化当三个前置级中某两个前置级值同向变化时，即取值增大５％，增大！０〇／〇，减小５％和减小１０％，仿真得到这个四种情况下三余度伺服阀的阶跃响应曲线和闭环波德图。在两个前置级变化误差与伺服阀的频宽呈三次曲线关系，与图中的三次拟合曲线较为符合；并且减小对伺服阀的频宽影响会更大，两个前置级变化误差对伺服阀的频宽影响会更大。
喷嘴中心到弹寞管回转中心距离的影响 喷嘴中心、到弹黃管回转中心距离是影响三余度伺服阀性能的另一个重要参数。是阀加工的时候就己经确定的参数，因此在设计阀的过程中，合理的确定ｒ的取值具有重要的意义。从三余度伺服阀的数学模型中可知，ｒ同时出现在前向通道和反馈回路中，从理论上说，其对阀的性能具有不确定的影响，特此进行分析。
（１）一个前置级中ｒ变化, 当三个前置级的某一个通道的ｒ参数值发生的变化时，仿真得到不同ｒ值时三余度伺服阀的阶跃响应和闭环对数频率特性曲线。当某一个前置级通道的ｒ值增大会引起阀芯位移的减小，并且随着增大的比例越大，阀芯位移会继续减小，响应时间更长，但前置级ｒ值的改变对伺服阀的阀芯位移的影响比较小。在一定范围内，随巷ｒ的减小，余度伺服阀的频宽降低，响应速度变慢，系统出现的谐振峰值越小。因此，适当增大喷嘴中必到弹黃管回转中心距离ｒ，能够提廚伺服阀的频率响应宽度。当某一个前置级ｒ的误差在±２０％范围内变化时，得到伺服阀阀芯位移的稳态误差和伺服阀的频宽变化。 在±５％内变化时，一个前置级ｒ对伺服阀阀芯位移偏差影响比较小，在５％￣２０％范围内变化时，伺服阀阀芯位移的偏差与ｒ误差呈三次曲线关系。并且，ｒ増大一定的比例对阀芯位移的影响要大于ｒ减小同样的比例。 在一个前置级ｒ误差在±２０％范围内，伺服阀频宽与ｒ误差呈三次曲线关系，仿真点与拟合曲线较为贴近。
（２）两个前置级中反向变化, 当三个前置级中有两个前置级的值反向变化时，取ｒ值增大５％，减小５％和増大１０％，减小１０％，仿真得到这个两种情况下三余度伺服阀的阶跃响应曲线。当三个前置级中任意两个ｒ值增大５％，减小５％时，伺服阀的阀芯位移会减小０．６４％；任意两个ｒ值增大１０％，减小１０％时，阀芯位移则会减小０．７７％；这两种情况Ｆ伺服阀的响应时间基本不变。两个前置级ｒ值反向变化时，伺服阀阀芯位移都会减小，随着反向误差的增大，阀芯位移偏差会越来越小，整体变化趋势呈三次方变化的拟合曲线较为贴合。
（３）两个前置级中ｒ同向变化当三个前置级中某两个前置级ｒ值同向变化时，即取两个ｒ值增大５％，增大１０％，减小５％和减小１０％，仿真得到这个四种情况下三余度伺服阀的阶跃响应曲线和闭环波德阐。ｒ值的变化对阀芯位移的影响较小，两个前置级的ｒ均增大时，阀芯位移会减小，但伺服阀的响应速度加快。当两个前置级ｒ在±１０％范围内同向变化时，得到伺服阀阀狂位移的偏差和伺服阀的频宽变化。当两个前置级ｒ值同向变化时，伺服阀阀芯位移偏差、伺服阀频宽都和ｒ误差呈三次曲线关系；与图中的拟合曲线比较贴合；两个前置级ｒ值同时増大时对伺服阀的偏差以及伺服阀的频宽的影响都要大于Ａ值减小相应的比例。
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反馈杆刚度的影响, 从第二章三余度伺服阀的数学模型可看出，反馈杆刚度不仅出现在力矩马达的动态特性中，还对阀芯力平衡方程有影响，在模型中前向通道和反馈回路均，三余度伺服阀中反馈杆刚度的不一致会对伺服阀产生不确定的影响，特此进斤分析。 （１）一个前置级中变化, 当三个前置级中某一个前置级通道的参数值发生变化时，仿真得到不同值时余度伺服阀的阶跃响应和闭环对数频率特性曲线。随着Ｚｉ／的増大，三余度伺服阀稳态输出位移立即减小与稳态值有误差，响应速度变化不大，但整体呈现下降趋势。从上图却定量分析出当一个前置级增大５％时，阀芯位移减小１．７％；，增大１０％时，阀芯位移减小３．１％；Ａ：，减小５％时，阀应位移増大１．７％；减小１０％时，阀芯位移增大３．５％。
（２）两个前置级中反向变化当Ｓ个前置级中某两个前置级值反向变化时，即取值大于５％，小于５％和大于１０％，小于１０％，仿真得到这个两种情况下＾余度伺服阀的阶跃响应曲线。 伺服阀的响应速度基本没有改变，当三个前置级中任意两个分别增大５〇／〇，减小５％时，阀芯位移减小化５２％；当三个前置级中任意两个分别减小５％，增大５％时，阀芯位移减小化３９％。两个前置级Ｋ／反向变化同等比例时，伺服阀的阀芯位移偏差由负变正，在／变化误差在２％时，位移偏差反向达到摄大值，再随着误差比例的增大，位移偏差増大的速度变快。
（３）两个前置级中同向变化当三个前置级中某两个前置级值同向变化时，即取两个必，值增大５％，増大１０％，减小５％和减小１０％，仿真得到这个四种情况下三余度伺服阀的阶跃响应曲线和闭环波德图。两个前置级同向变化时，两个前置级的增大时，阀芯位移会减小，并且减小的幅度会随着比例的增大而增大。当两个前置级／：，在±１０％范围内Ｎ向变化时，得到伺服阀阀芯位移的稳态误差和伺服阀的频宽变化。
三余度伺服阀故障容错性分析, 断线圈信号当三余度伺服阀断了一路信号时，其传递框图。三余度伺服阀在发生断开一个线圈和两个线圈时，伺服阀的响应变慢，断开＾个线圈时的伺服阀频宽为２１０HZ，断开两个线圈时的频宽为２００HZ。三余度伺服阀的阶跃响应和１０ｍＡ，０．５正弦信号下的阀芯位移图，三余度伺服阀响应时间基本不变，超调量会相应减小，阀芯的位移会受到故障的影响，相应的变成正常情况时的１／３和1/2。 出现断开一个线圈时，三余度伺服阀的空载流量特性曲线，通过对曲线的分析，得到三余度伺服阀的断开一个线圈时的流量增益是３．１７（Ｌ／ｍｉｎ）／ｍＡ，滞环为０．１１ｍＡ。 出现断开两个个线圈时，三余度伺服阀的空载流量特性曲线，通过对曲线的分析，得到三余度伺服阀的断开两个线圈时的流量増益是２．１（Ｌ／ｉｎｉｎ）／ｍＡ，滞环为０．０９ｍＡ。断开一个线圈时，整个伺服系统的传递框图，同理可得断开两个线圈时的传递框图，经仿真得到的阶跃响应和液压缸输出位移 。三余度伺服阀在断开一路和两路信号时，2个伺服系统的响应时间相应的变成０．４ｓ和０．８ｓ，但液压缸位移的变化不大，三是速度会稍微变懐，能够保证正常工作，表现了很好的容错性。
线圈信号满偏, 当三余度伺服阀某－－路输入饱和，即该通道的挡板碰到喷嘴从而停止运动，达到最大位移，此时的三余度伺服阀方框图。一路线圈满偏时，三余度伺服阀的闭环传递函数：得到两个线圈满偏时的三余度伺服阀闭环传递函数：由上述闭环传递函数可仿真得到线圈满偏时候的三余度伺服阀闭环波德图。看出线圈信号满偏对伺服阀化频的影响较小，向频时影响较大；一个线圈信号满偏时的伺服阀频宽为２１０HZ，断开两个线圈时的频宽为１８０HZ。通过给伺服阀给定满偏电流，经过仿冉得到三余度伺服阀的阶跃响应和阀芯位移。分析得到三余度伺服阀－个线圈信号满偏时的响应时间为０．００３ｓ，两个线圈信号满偏时的响应时间为０.０４ｓ。，给2个线圈和3个线圈满偏电流时，三余度伺服阀的响应时间会减小，阀狂位置会稍微变化，阀芯运动由于侧压力过大，使得反向阀芯位移减小。线圈满偏时整个伺服系统的方框。－个线圈信号满偏时，系统的响应时间为0.２５ｓ，两个线圈信号满偏时，系统的响应时间为０．５ｓ；同时满偏信号不影响液压缸位移，只是当两个线圈信号满偏时，工作速度变为正常工作时的９０％。
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