对平衡回路而言 , 输入量是液压泵的出口流量 , 输出量 (被控量) 为液压缸 (执行元件)
的下行速度 , 负载为干扰量 。为研究平衡回路的动态性能 , 根据图 1 写出系统的线性数学模型 ,
得到平衡回路的函数方块图 (图 2) , 从图 2
〔2〕
中导出平衡回路的开 、闭环传递函数 。
开环传递函数 :
〔2〕
G K ( S ) = M ( T
2
V 2
S
2
+ T
1v
S + 1
)
/ ( T
P
S + 1) ( T
Y1
S + 1) ( T
2
L Z
S
2
+ T
L 1
S + 1) ( T
2
2 X
S
2
+ T
1 X
S + 1)
闭环传递函数 :
G
B
( S ) =
M ( T
2
2V
S
2
+ T
1V
S + 1)
M ( T
2
2V
S
2
+ T
1V
S + 1) + ( T
P
S + 1) ( T
Y1
S + 1) ( T
2
L 2
S
2
+ T
L 1
S + 1) ( T
2
2 X
S
2
+ T
1 X
S + 1)
式中 ,
M = A
1
( K
R Y
K
q
1
A
2
+ A
1
K
c
1
) / ( G
1
+ G
H
2
) ( B
2
K
c
1
+ A
2
1
) ; T
p
= V
10
/
β
e
( G
1
+ G
H
2
) ;
K
R Y
= A
A S
/ K
Y
; T
y
1
=
A
2
A B
G
H
2
+
A
2
A B
G
H
4
+ B
Y
业 缺
手
段
,
1
K
Y
;
T
X
2
=
V
X
B
X
β
e
+ G
H
1
M
Z
+ K
C
2
M
Z
开
发
/
( G
H1
+ G
H2
) K
XX
;
T
X
1
=
V
X
K
X X
β
e
+ G
H
1
B
X
+ K
C
2
B
X
+ A
2
X
和 较 积
效 率
/ ( G
H
1
+ K
C
2
) K
X X
; T
L
1
= V
20
/ K
C
1
; T
Z
= M
Z
/ B
Z
;
T
2
V
=
A
1
K
C
1
〔
(
1
+ K
R Y
) T
Y
1
T
L
+ ( T
Y
1
+ T
L
) T
X
1
+ T
X
2
〕
/
〔
K
R X
K
R Y
K
q
1
A
2
+ A
1
K
C
1
(
1
+ K
R X
)
〕
;
T
1
V
= { A
1
K
C
1
〔
( T
Y
1
+ T
L
) (
1
+ K
R X
) + T
X
1
〕
} /
〔
K
R X
K
R Y
K
q
1
A
2
+ A
1
K
C
1
(
1
+ K
R X
)
〕
;
T
2
X
=
(
V
X
B
X
β
e
+ G
H
1
M
X
+ K
C
2
M
X
) / ( G
H
1
+ K
C
2
) (
1
+ K
R X
) K
X X
;
T
1
X
= (
V
X
K
X X
β
e
+ G
H
1
B
X
+ K
C
2
B
X
+ A
2
x
)
( G
H
1
+ K
C
2
) (
1
+ K
R X
) K
X X
;
T
L
2
=
V
20
M
Z
β
e
( B
Z
K
C
1
+ A
2
2
) ; T
L
1
=
B
Z
V
20
β
e
+ K
C
1
M
Z
屯
/ ( B
Z
K
C
1
+ A
2
2
)
。
P
P
—
—
—液压泵的出口压力
(
控制压力
) ;
P
L
—
—
—液压缸下腔压力
(
负载压力
) ;
P
X
—
—
—主阀芯上腔压力
;
P
A S
,
P
A S
,
—
—
—控制活塞有杆腔和无杆腔压力
;
Q
P
—
—
—液压泵出口流量
;
Q
L
—
—
—主阀口流量
;
Q
Y
—
—
—先导阀口流量
;
A
1
, A
2
—
—
—变幅缸有杆腔和无杆腔的有效面积
;
A
A S
, A
A S
—
—
—控制活塞有杆腔和无杆腔有效面积
;
B
X
, B
Y
, B
Z
——主阀 、先导阀及变幅缸活塞的动力粘性阻尼系数
;
A
X
, A
b
—
—
—主阀内 、外腔的有效作用面积
;
V
10
, V
20
—
—
—液压泵出口至变幅缸有杆腔和变幅缸无杆腔至平衡阀的初始容积
;
β
e
—
—
—油液弹性模量
;
ρ———油液密度
;
d
H1
,
d
H2
, d
H4
—
—
—主阀上控制活塞有杆腔和无杆腔上固定阻尼孔直径
;
q
1
, q
2
, q
4
——流经
d
H1
,
d
H2
,
d
H4
的流量
; C
d
—
—
—阀口流量系数
;
µω
机械开发
1998
年第
4
期