Bl-iżvilupp kontinwu u l-progress tat-teknoloġija idrawlika, l-oqsma ta 'applikazzjoni tagħha qed isiru aktar u aktar estensivi. Is-sistema idrawlika użata biex tlesti l-funzjonijiet ta 'trażmissjoni u kontroll qed issir dejjem aktar kumplessa, u rekwiżiti ogħla huma mressqa għall-flessibbiltà tas-sistema tagħha u prestazzjonijiet varji. Dawn kollha ġabu rekwiżiti aktar preċiżi u aktar profondi għad-disinn u l-manifattura ta 'sistemi idrawliċi moderni. Hija 'l bogħod milli tkun kapaċi tissodisfa r-rekwiżiti ta' hawn fuq biss billi tuża s-sistema tradizzjonali biex tlesti ċ-ċiklu ta 'azzjoni predeterminat tal-attwatur u tissodisfa r-rekwiżiti tal-prestazzjoni statika tas-sistema.
Għalhekk, għar-riċerkaturi involuti fid-disinn ta 'sistemi idrawliċi moderni, huwa ferm meħtieġ li jiġu studjati l-karatteristiċi dinamiċi tas-sistemi ta' trasmissjoni u kontroll idrawliċi, jifhmu u kaptan il-karatteristiċi dinamiċi u l-bidliet fil-parametri fil-proċess tax-xogħol tas-sistema idrawlika, sabiex tkompli ttejjeb u tipperfezzjona s-sistema idrawlika. .
1. L-essenza tal-karatteristiċi dinamiċi tas-sistema idrawlika
Il-karatteristiċi dinamiċi tas-sistema idrawlika huma essenzjalment il-karatteristiċi li s-sistema idrawlika turi matul il-proċess li titlef l-istat ta 'ekwilibriju oriġinali tagħha u tilħaq stat ta' ekwilibriju ġdid. Barra minn hekk, hemm żewġ raġunijiet ewlenin għat-tkissir tal-istat ta 'ekwilibriju oriġinali tas-sistema idrawlika u l-bidu tal-proċess dinamiku tagħha: waħda hija kkawżata mill-bidla tal-proċess tas-sistema ta' trasmissjoni jew kontroll; l-ieħor huwa kkawżat minn interferenza esterna. F'dan il-proċess dinamiku, kull parametru varjabbli fis-sistema idrawlika jinbidel maż-żmien, u l-prestazzjoni ta 'dan il-proċess ta' bidla tiddetermina l-kwalità tal-karatteristiċi dinamiċi tas-sistema.
2. Metodu ta 'riċerka ta' karatteristiċi dinamiċi idrawliċi
Il-metodi ewlenin għall-istudju tal-karatteristiċi dinamiċi tas-sistemi idrawliċi huma metodu ta 'analiżi tal-funzjoni, metodu ta' simulazzjoni, metodu ta 'riċerka sperimentali u metodu ta' simulazzjoni diġitali.
2.1 Metodu ta 'analiżi tal-funzjoni
L-analiżi tal-funzjoni tat-trasferiment hija metodu ta 'riċerka bbażat fuq it-teorija klassika tal-kontroll. L-analiżi tal-karatteristiċi dinamiċi tas-sistemi idrawliċi bit-teorija klassika tal-kontroll hija ġeneralment limitata għal sistemi lineari ta 'input wieħed u ta' produzzjoni waħda. Ġeneralment, l-ewwel jiġi stabbilit il-mudell matematiku tas-sistema, u l-forma inkrementali tiegħu tinkiteb, u mbagħad titwettaq trasformazzjoni ta 'Laplace, sabiex tinkiseb il-funzjoni ta' trasferiment tas-sistema, u mbagħad il-funzjoni ta 'trasferiment tas-sistema tiġi kkonvertita f'Bode rappreżentazzjoni tad-dijagramma li hija faċli biex tiġi analizzata b'mod intuwittiv. Fl-aħħarnett, il-karatteristiċi tar-rispons huma analizzati permezz tal-kurva tal-frekwenza tal-fażi u l-kurva tal-frekwenza tal-amplitudni fid-dijagramma ta 'Bode. Meta tiltaqa 'ma' problemi mhux lineari, il-fatturi mhux lineari tagħha ħafna drabi jiġu injorati jew simplifikati f'sistema lineari. Fil-fatt, is-sistemi idrawliċi ħafna drabi jkollhom fatturi mhux lineari kumplessi, għalhekk hemm żbalji kbar ta 'analiżi fl-analiżi tal-karatteristiċi dinamiċi tas-sistemi idrawliċi b'dan il-metodu. Barra minn hekk, il-metodu ta 'analiżi tal-funzjoni tat-trasferiment jittratta l-oġġett ta' riċerka bħala kaxxa sewda, jiffoka biss fuq id-dħul u l-ħruġ tas-sistema, u ma jiddiskutix l-istat intern tal-oġġett tar-riċerka.
Il-metodu tal-analiżi tal-ispazju tal-istat huwa li tikteb il-mudell matematiku tal-proċess dinamiku tas-sistema idrawlika taħt studju bħala ekwazzjoni tal-istat, li hija sistema ta 'ekwazzjoni differenzjali tal-ewwel ordni, li tirrappreżenta d-derivattiva tal-ewwel ordni ta' kull varjabbli tal-istat fl-idrawliku. sistema. Funzjoni ta 'diversi varjabbli oħra tal-istat u varjabbli ta' input; din ir-relazzjoni funzjonali tista' tkun lineari jew mhux lineari. Biex tikteb mudell matematiku tal-proċess dinamiku ta 'sistema idrawlika fil-forma ta' ekwazzjoni ta 'stat, il-metodu użat komunement huwa li tuża l-funzjoni ta' trasferiment biex tiġi derivata l-ekwazzjoni tal-funzjoni tal-istat, jew tuża l-ekwazzjoni differenzjali ta 'ordni ogħla biex toħroġ il- ekwazzjoni tal-istat, u d-dijagramma tal-bond tal-qawwa tista 'tintuża wkoll biex telenka l-ekwazzjoni tal-istat. Dan il-metodu ta 'analiżi jagħti attenzjoni lill-bidliet interni tas-sistema riċerkata, u jista' jittratta problemi b'ħafna input u multi-output, li jtejjeb ħafna n-nuqqasijiet tal-metodu ta 'analiżi tal-funzjoni tat-trasferiment.
Il-metodu tal-analiżi tal-funzjoni inkluż il-metodu tal-analiżi tal-funzjoni tat-trasferiment u l-metodu tal-analiżi tal-ispazju tal-istat huwa l-bażi matematika biex in-nies jifhmu u janalizzaw il-karatteristiċi dinamiċi interni tas-sistema idrawlika. Il-metodu tal-funzjoni tad-deskrizzjoni jintuża għall-analiżi, għalhekk inevitabbilment iseħħu żbalji ta 'analiżi, u ħafna drabi jintuża fl-analiżi ta' sistemi sempliċi.
2.2 Metodu ta' simulazzjoni
Fl-era meta t-teknoloġija tal-kompjuter kienet għadha ma kinitx popolari, l-użu ta 'kompjuters analogi jew ċirkwiti analogi biex jissimulaw u janalizzaw il-karatteristiċi dinamiċi tas-sistemi idrawliċi kien ukoll metodu ta' riċerka prattiku u effettiv. Il-kompjuter analogu twieled qabel il-kompjuter diġitali, u l-prinċipju tiegħu huwa li jistudja l-karatteristiċi tas-sistema analoga bbażata fuq ix-xebh fid-deskrizzjoni matematika tal-liġijiet li jinbidlu ta 'kwantitajiet fiżiċi differenti. Il-varjabbli intern tiegħu huwa varjabbli ta 'vultaġġ li qed jinbidel kontinwament, u t-tħaddim tal-varjabbli huwa bbażat fuq ir-relazzjoni ta' tħaddim simili tal-karatteristiċi elettriċi tal-vultaġġ, il-kurrent u l-komponenti fiċ-ċirkwit.
Kompjuters analogi huma speċjalment adattati biex isolvu ekwazzjonijiet differenzjali ordinarji, għalhekk jissejħu wkoll analizzaturi differenzjali analogi. Ħafna mill-proċessi dinamiċi ta 'sistemi fiżiċi inklużi sistemi idrawliċi huma espressi fil-forma matematika ta' ekwazzjonijiet differenzjali, għalhekk kompjuters analogi huma adattati ħafna għar-riċerka ta 'simulazzjoni ta' sistemi dinamiċi.
Meta l-metodu ta 'simulazzjoni jkun qed jaħdem, diversi komponenti tal-kompjuter huma konnessi skont il-mudell matematiku tas-sistema, u l-kalkoli jitwettqu b'mod parallel. Il-vultaġġi tal-ħruġ ta 'kull komponent tal-kompjuter jirrappreżentaw il-varjabbli korrispondenti fis-sistema. Vantaġġi tar-relazzjoni. Madankollu, l-għan ewlieni ta 'dan il-metodu ta' analiżi huwa li jipprovdi mudell elettroniku li jista 'jintuża għal riċerka sperimentali, aktar milli biex tinkiseb analiżi preċiża ta' problemi matematiċi, għalhekk għandu l-iżvantaġġ fatali ta 'preċiżjoni baxxa ta' kalkolu; barra minn hekk, iċ-ċirkwit analogu tiegħu ħafna drabi huwa kumpless fl-istruttura, reżistenti għal L-abbiltà li tinterferixxi mad-dinja ta 'barra hija estremament fqira.
2.3 Metodu ta 'riċerka sperimentali
Il-metodu ta 'riċerka sperimentali huwa metodu ta' riċerka indispensabbli għall-analiżi tal-karatteristiċi dinamiċi tas-sistema idrawlika, speċjalment meta ma jkun hemm l-ebda metodu prattiku ta 'riċerka teoretika bħal simulazzjoni diġitali fil-passat, jista' jiġi analizzat biss b'metodi sperimentali. Permezz ta 'riċerka sperimentali, nistgħu nifhmu b'mod intuwittiv u tassew il-karatteristiċi dinamiċi tas-sistema idrawlika u l-bidliet tal-parametri relatati, iżda l-analiżi tas-sistema idrawlika permezz ta' esperimenti għandha l-iżvantaġġi ta 'perjodu twil u spiża għolja.
Barra minn hekk, għas-sistema idrawlika kumplessa, anke inġiniera b'esperjenza mhumiex żguri għal kollox mill-immudellar matematiku preċiż tagħha, għalhekk huwa impossibbli li titwettaq analiżi u riċerka korretta dwar il-proċess dinamiku tagħha. L-eżattezza tal-mudell mibni tista 'tiġi vverifikata b'mod effettiv permezz tal-metodu ta' kombinazzjoni ma 'l-esperiment, u jistgħu jiġu pprovduti suġġerimenti għal reviżjoni biex jiġi stabbilit il-mudell korrett; fl-istess ħin, ir-riżultati tat-tnejn jistgħu jitqabblu permezz ta 'simulazzjoni u riċerka sperimentali taħt l-istess kundizzjonijiet Analiżi, biex jiġi żgurat li l-iżbalji ta' simulazzjoni u esperimenti jkunu fil-medda kontrollabbli, sabiex iċ-ċiklu ta 'riċerka jkun jista' jitqassar u l-benefiċċji jistgħu jittejbu fuq il-bażi li jiġu żgurati l-effiċjenza u l-kwalità. Għalhekk, il-metodu ta 'riċerka sperimentali tal-lum ħafna drabi jintuża bħala mezz meħtieġ biex iqabbel u tivverifika s-simulazzjoni numerika jew riżultati ta' riċerka teoretika oħra ta 'karatteristiċi dinamiċi importanti tas-sistema idrawlika.
2.4 Metodu ta 'simulazzjoni diġitali
Il-progress tat-teorija moderna tal-kontroll u l-iżvilupp tat-teknoloġija tal-kompjuter ġabu metodu ġdid għall-istudju tal-karatteristiċi dinamiċi tas-sistema idrawlika, jiġifieri, metodu ta 'simulazzjoni diġitali. F'dan il-metodu, il-mudell matematiku tal-proċess tas-sistema idrawlika huwa stabbilit l-ewwel, u espress mill-ekwazzjoni tal-istat, u mbagħad is-soluzzjoni tad-dominju tal-ħin ta 'kull varjabbli prinċipali tas-sistema fil-proċess dinamiku tinkiseb fuq il-kompjuter.
Il-metodu ta 'simulazzjoni diġitali huwa adattat kemm għal sistemi lineari kif ukoll għal sistemi mhux lineari. Jista 'jissimula l-bidliet tal-parametri tas-sistema taħt l-azzjoni ta' kwalunkwe funzjoni ta 'input, u mbagħad jikseb fehim dirett u komprensiv tal-proċess dinamiku tas-sistema idrawlika. Il-prestazzjoni dinamika tas-sistema idrawlika tista 'tiġi mbassra fl-ewwel stadju, sabiex ir-riżultati tad-disinn ikunu jistgħu jitqabblu, verifikati u mtejba fil-ħin, li jistgħu jiżguraw b'mod effettiv li s-sistema idrawlika ddisinjata jkollha prestazzjoni tajba tax-xogħol u affidabilità għolja. Meta mqabbla ma 'mezzi u metodi oħra ta' studju tal-prestazzjoni dinamika idrawlika, it-teknoloġija ta 'simulazzjoni diġitali għandha l-vantaġġi ta' preċiżjoni, affidabilità, adattabilità qawwija, ċiklu qasir u tfaddil ekonomiku. Għalhekk, il-metodu ta 'simulazzjoni diġitali intuża ħafna fil-qasam tar-riċerka tal-prestazzjoni dinamika idrawlika.
3. Direzzjoni ta 'żvilupp ta' metodi ta 'riċerka għal karatteristiċi dinamiċi idrawliċi
Permezz tal-analiżi teoretika tal-metodu ta 'simulazzjoni diġitali, flimkien mal-metodu ta' riċerka ta 'tqabbil u verifika tar-riżultati sperimentali, sar il-metodu mainstream għall-istudju tal-karatteristiċi dinamiċi idrawliċi. Barra minn hekk, minħabba s-superjorità tat-teknoloġija tas-simulazzjoni diġitali, l-iżvilupp tar-riċerka dwar il-karatteristiċi dinamiċi idrawliċi se jkun integrat mill-qrib mal-iżvilupp tat-teknoloġija tas-simulazzjoni diġitali. Studju fil-fond tat-teorija tal-immudellar u algoritmi relatati tas-sistema idrawlika, u l-iżvilupp ta 'softwer ta' simulazzjoni ta 'sistema idrawlika li huwa faċli biex timmudella, sabiex it-tekniċi idrawliċi jkunu jistgħu jiddedikaw aktar enerġija għar-riċerka tax-xogħol essenzjali tas-sistema idrawlika hija l-iżvilupp tal-qasam tar-riċerka tal-karatteristiċi dinamiċi idrawliċi. waħda mid-direzzjonijiet.
Barra minn hekk, fid-dawl tal-kumplessità tal-kompożizzjoni tas-sistemi idrawliċi moderni, kwistjonijiet mekkaniċi, elettriċi u anke pnewmatiċi ħafna drabi huma involuti fl-istudju tal-karatteristiċi dinamiċi tagħhom. Wieħed jista 'jara li l-analiżi dinamika tas-sistema idrawlika kultant hija analiżi komprensiva ta' problemi bħall-idrawlika elettromekkanika. Għalhekk, l-iżvilupp ta 'softwer ta' simulazzjoni idrawliċi universali, flimkien mal-vantaġġi rispettivi ta 'softwer ta' simulazzjoni f'oqsma ta 'riċerka differenti, biex tinkiseb simulazzjoni konġunta multidimensjonali ta' sistemi idrawliċi saret id-direzzjoni ewlenija tal-iżvilupp tal-metodu ta 'riċerka tal-karatteristiċi dinamiċi idrawliċi attwali.
Bit-titjib tar-rekwiżiti tal-prestazzjoni tas-sistema idrawlika moderna, is-sistema idrawlika tradizzjonali biex tlesti ċ-ċiklu ta 'azzjoni predeterminat tal-attwatur u tissodisfa r-rekwiżiti tal-prestazzjoni statika tas-sistema ma tistax tissodisfa aktar ir-rekwiżiti, għalhekk huwa imperattiv li jiġu studjati l-karatteristiċi dinamiċi ta' is-sistema idrawlika.
Fuq il-bażi li tesponi l-essenza tar-riċerka dwar il-karatteristiċi dinamiċi tas-sistema idrawlika, dan id-dokument jintroduċi fid-dettall erba 'metodi ewlenin ta' studju tal-karatteristiċi dinamiċi tas-sistema idrawlika, inkluż il-metodu ta 'analiżi tal-funzjoni, il-metodu ta' simulazzjoni, ir-riċerka sperimentali metodu u l-metodu ta 'simulazzjoni diġitali, u l-vantaġġi u l-iżvantaġġi tagħhom. Huwa rrimarkat li l-iżvilupp ta 'softwer ta' simulazzjoni ta 'sistema idrawlika li huwa faċli biex jimmudella u s-simulazzjoni konġunta ta' softwer ta 'simulazzjoni b'ħafna dominju huma d-direzzjonijiet ewlenin ta' żvilupp tal-metodu ta 'riċerka ta' karatteristiċi dinamiċi idrawliċi fil-futur.
Ħin tal-post: Jan-17-2023