阀控非对称油缸的频率特性——第一篇 理论分析

本文论述了阀控非对称油缸的频率特性。非对称油缸尽管其本身结构造成非线性特性,但是由于它结构简单、泄漏处少等优点,所以目前仍得到广泛应用。本文从流量连续方程、能量方程和负载运动方程推导出了非对称油缸的压力、速度、位移的控制方程。基于油缸腔体内的压力在低频率区域变化量很小这一事实,假设负载压力在半个周期内保持不变,便可求出油缸位移的输入偏移量方程。本文以两种计算方法进行了计算:一种是利用Runge-Kulta-Giu方法按控制方程进行计算,另一种是在负载为惯性、粘性和弹性三种中的一种时按近似方程进行汁算。同时,对这两种计算方法的计算结果进行了比较。本研究得出以下结论: (1) 输入偏移量和相位滞后与输入电流成正比,而增益几乎不受输入电流影响。 (2) 输入偏移量和相位滞后与负载成正比,而增益与负载成反比。 (3) 输入偏移量对增益和相位滞后几乎没有影响。 (4) 在频率低于30赫的情况下,工作油的可压缩系数可略而不计。 (5) 当以电流的正极侧振幅作为输入电流时,用输入偏移量校正过的特性与阀控对称油缸的特性非常相似。