流量控制液压系统的稳定性与响应性的分析
对于液压系统的流量控制,可用下图来分析液压系统控制过程的特性:
1、控制量(流量)达到目标值的时间(响应时间)越短,动态响应就快。
2、控制过程中超调量(控制偏差)越小,稳定时间就短。
3、响应快、稳定时间短,就表明控制的动态特性好。
系统稳定之后,流量的实际值与目标值之差就是稳态偏差。稳态偏差小,表明静态特性好,即系统稳定性好。
流量特性的比较看下图:
1、从流量特性来看,在旁通流量控制和先导传感控制系统中,当操作手柄中位时,主泵有备用流量,因此都比无备用流量的负荷传感控制的动态响应快。
2、由于旁通流量控制的信号采集点位于主控阀的旁通油路末端,泵控滞后于阀控的延时较先导传感控制长一些,所以动态响应较慢。
泵控特性的比较看下图:
1、从泵控特性来看,无论旁通流量控制,还是先导传感控制,控制压力Pi与与流量Q的关系曲线都是有坡度的,不像负荷传感控制中压差ΔP与流量Q的关系曲线那样陡变。
旁通流量控制和先导传感控制的超调量比负荷传感控制小,动态特性比负荷传感控制好。
负荷传感的闭环控制看下图:
1、一般的旁通流量控制和先导传感控制都是采用机-液结构实现比例控制,由于存在机械惯性,不可避免地存在静态误差,最终也会影响系统的控制性能。
2、负荷传感控制系统具有较好的静态特性,是因为对流量采用了闭环控制。当负荷PLS增大,使发动机转速n下降时,主泵流量Q会减小,主控阀节流前的压力Pp随之减小。于是,压差ΔPLS(=Pp-PLS)将减小。主泵的LS阀调大主泵排量q,反之亦然。即使发动机转速下降或上升,泵流量Q(=n*q)都相对稳定在目标值左右,流量Q的调节过程与发动机的转速无关,也就是说,对于外界干扰(负荷变动),因负荷传感反馈信号ΔPLS的作用,负荷传感控制系统具有很好的稳定性,增大了系统的刚度。
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