本文在分析阀控缸的液压弹簧刚度基础上,给出了计算空载液压固有频率的通则;结合机械负载特性的分析,讨论了液压机械负载耦合特性,给出了阀控缸液压伺服系统的液压机械综合刚度和固有频率的计算方法.通过实际工程的应用分析,为液压伺服系统工程设计提供一定的参考和理论依据.

针对一般方法建模时所定义的负载压力未能充分考虑非对称缸结构的不对称性和初始位置时液压弹簧刚度并非最小的问题,提出用等效承压面积加权平均的方法重新定义负载压力,推导出了滑阀线性化流量方程;利用液压弹簧刚度理论分析液压固有频率最小时非对称缸的初始位置和总容积,建立了阀控非对称缸的数学模型,提出了相应的设计准则,通过仿真和试验分析了该模型的动态特性,且与一般模型进行了比较。结果表明,该模型较一般模型更精确,更接近工程实际。

针对交变载荷作用下的液压缸动力学特性,进行了数值仿真分析研究。首先,阐述了液压弹簧刚度非线性变化引起的软硬弹簧现象,以及时变摩擦力随速度变化呈现出负阻尼特征的产生机理,指出二者耦合作用是造成液压缸出现非线性动态特性的根本原因;之后,采用数值方法离散时间域步长,基于Taylor展开法确定摩擦阻尼,通过迭代求解非线性微分方程,获得活塞的速度、位移等性能参数曲线;最后,通过具体算例,采用MATLAB软件对交变载荷作用下液压缸的动态特性进行数值仿真分析。仿真结果表明,所提方法与实测出现的时域波形复杂、尖峰繁多等现象相符,可以较好地模拟液压缸的非线性运动规律,能够对工程实际提供指导。

在考虑功率匹配和非对称结构特性的基础上，以液压弹簧刚度最小位置为工作点，推导了阀控非对称缸的传递函数，给出了合理的液压固有频率计算公式，建立了通用的数字液压缸传递函数模型。利用所建模型，分析了参数意义和系统特性，并结合具体参数进行了仿真验证。结果表明，受负载和非对称结构影响，数字液压缸正反向运动特性存在差异；系统性能由内反馈回路的结构参数决定，系统稳定性良好。

电液力控制系统是一种高度非线性的时变复杂系统，其传递函数的分子中存在振荡频率较低的二阶微分环节，导致系统状态趋于振荡甚至不稳定，尤其是在系统负载刚度远小于液压弹簧刚度的情况下。针对上述问题，本文运用流量连续性方程和系统动力学方程，建立了适用于全工作范围的阀控缸系统的数学模型，在此基础上得出与输出变量相关的三阶微分方程。然后利用李雅普诺夫直接法的反演方式求解系统稳定条件，将其转变为二阶液压补偿器，并给出了具体的推导过程和构造方案。通过Simulink仿真对比分析了系统分别加入传统双惯性环节和二阶液压补偿器的校正效果，讨论了液压弹簧刚度与负载刚度的变化对系统特性的影响。结果表明，二阶液压补偿器能有效提高系统的稳定性并抑制谐振峰值;对于不同频率的正弦输入信号，系统可在0.12s内达...

针对一般方法建模时所定义的负载压力未能充分考虑非对称缸结构的不对称性和初始位置时液压弹簧刚度并非最小的问题,提出用等效承压面积加权平均的方法重新定义负载压力,推导出了滑阀线性化流量方程;利用液压弹簧刚度理论分析液压固有频率最小时非对称缸的初始位置和总容积,建立了阀控非对称缸的数学模型,提出了相应的设计准则,通过仿真和试验分析了该模型的动态特性,且与一般模型进行了比较。结果表明,该模型较一般模型更精确,更接近工程实际。