液壓控制系統(tǒng)分析論文

1、<p><b>　　目　錄</b></p><p><b>　　第一章　緒論1</b></p><p>　　1.1研究的目的及意義1</p><p>　　1.2國內(nèi)外發(fā)展及狀況1</p><p>　　1.3被測零件分析3</p><p>　　1.4量儀技術(shù)要

2、求4</p><p>　　1.5機(jī)械結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)方案5</p><p>　　1.6方案原理論證6</p><p>　　1.7測控系統(tǒng)概述6</p><p>　　1.7.1測控系統(tǒng)功能組成6</p><p>　　1.7.2測控系統(tǒng)硬件組成7</p><p>　　1.8軟件系統(tǒng)概述8&

3、lt;/p><p>　　1.8.1測量的基本程序模塊8</p><p>　　1.8.2功能模塊分析9</p><p>　　1.9測量方式論證9</p><p>　　1.10本章小結(jié)12</p><p>　　第二章　機(jī)械部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)13</p><p>　　2.1傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)13<

4、;/p><p>　　2.1.1主軸的設(shè)計(jì)13</p><p>　　2.1.1滾珠絲杠副14</p><p>　　2.2直行滑架方案制定17</p><p>　　2.3直行滑架傳動部分設(shè)計(jì)和計(jì)算18</p><p>　　2.3.1傳動鏈的選擇18</p><p>　　2.3.2計(jì)算滑臺重量

5、18</p><p>　　2.3.3滾珠絲杠螺旋副的初步計(jì)算18</p><p>　　2.3.4作用在滾珠絲杠上的最大動負(fù)荷19</p><p>　　2.3.5計(jì)算最大靜載荷20</p><p>　　2.3.6滾珠絲杠螺旋副的選型20</p><p>　　2.3.7滾珠絲杠副傳動效率計(jì)算21</p>

6、;<p>　　2.3.8絲杠軸向剛度驗(yàn)算21</p><p>　　2.3.9壓桿穩(wěn)定性驗(yàn)算22</p><p>　　2.4反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)選用22</p><p>　　2.4.1初選電機(jī)型號22</p><p>　　2.4.2力矩計(jì)算24</p><p>　　2.4.3步進(jìn)電機(jī)工作頻率范圍計(jì)算2

7、5</p><p>　　2.4.4主要結(jié)構(gòu)尺寸確定25</p><p>　　2.4.5滾動導(dǎo)軌設(shè)計(jì)計(jì)算26</p><p>　　2.5本章小結(jié)27</p><p>　　第三章　直行滑架測控系統(tǒng)設(shè)計(jì)28</p><p>　　3.1AT89C52擴(kuò)展系統(tǒng)單片機(jī)的設(shè)計(jì)28</p><p>　

8、　3.2石英晶體振蕩器30</p><p>　　3.3看門狗電路31</p><p>　　3.4鍵盤與LED數(shù)顯電路模塊介紹32</p><p>　　3.5A/D卡的設(shè)計(jì)電路33</p><p>　　3.5.1轉(zhuǎn)換芯片的選擇33</p><p>　　3.5.2采樣控制方案選擇34</p>&l

9、t;p>　　3.5.3A/D卡主電路的設(shè)計(jì)34</p><p>　　3.6附加電路設(shè)計(jì)35</p><p>　　3.7檢測電路及信號處理37</p><p>　　3.7.1位移傳感器的檢測電路37</p><p>　　3.7.2光柵尺分頻計(jì)數(shù)電路38</p><p>　　3.8 步進(jìn)電機(jī)控制與驅(qū)動38

10、</p><p>　　3.8.1步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路的選用38</p><p>　　3.8.2驅(qū)動電路工作過程39</p><p>　　3.9本章小結(jié)39</p><p>　　第四章　系統(tǒng)控制軟件設(shè)計(jì)40</p><p><b>　　4.1主模塊40</b></p><p

11、>　　4.2中斷模塊40</p><p>　　4.2.1報(bào)警、急停處理中斷模塊40</p><p>　　4.2.2鍵盤、顯示定時(shí)掃描管理模塊40</p><p>　　4.3 程序清單42</p><p>　　4.3.1鍵盤、顯示系統(tǒng)主程序42</p><p>　　4.4本章小結(jié)43</p>

12、<p>　　第五章　評價(jià)被測零件及誤差補(bǔ)償44</p><p>　　5.1公差帶和誤差定義44</p><p>　　5.1.1圓度公差帶和圓度誤差的概念44</p><p>　　5.1.2 圓柱度公差帶和圓柱度誤差的概念44</p><p>　　5.1.3 同軸度公差帶和同軸度誤差的概念45</p>&l

13、t;p>　　5.2誤差補(bǔ)償技術(shù)46</p><p>　　5.3評價(jià)被測零件47</p><p>　　5.4本章小結(jié)48</p><p><b>　　第六章　結(jié)論49</b></p><p><b>　　致謝50</b></p><p><b>　　參

14、考文獻(xiàn)51</b></p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p>　　1.1研究的目的及意義</p><p>　　在工程領(lǐng)域和軍用運(yùn)輸領(lǐng)域?qū)Υ笮蛙囕v的需求越來越大，并且對其承載量和靈活性提出了更高的要求。因此大型車輛通過增加軸數(shù)提高其承載量，通過引入多軸轉(zhuǎn)向技術(shù)來提高其靈活性-多軸車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)caj-。如下圖1

15、-1所示為全地面大型起重機(jī)，其具有9個(gè)橋。大型輪式車輛的轉(zhuǎn)向橋一般都在三橋以上，轉(zhuǎn)向性能直接影響整車的機(jī)動靈活性、操縱穩(wěn)定性以及使用經(jīng)濟(jì)性，隨著車輛噸位越來越大，車輛的橋數(shù)也越來越多，常用的機(jī)械式液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，雖然能夠?qū)崿F(xiàn)全輪轉(zhuǎn)向，但是其機(jī)動靈活性差、模式單一，如果轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理，就會造成不同轉(zhuǎn)向軸上的輪胎轉(zhuǎn)角之間相互影響，導(dǎo)致輪胎非正常磨損，會大幅降低輪胎壽命，且造成整車轉(zhuǎn)向桿系受力增大，轉(zhuǎn)向性能降低，進(jìn)而影響行駛安全性。&l

16、t;/p><p>　　圖1-1 全地面大型起重機(jī)</p><p>　　以往的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)已經(jīng)嚴(yán)重制約了大型輪式車輛的發(fā)展，加之國家標(biāo)準(zhǔn)對車輛技術(shù)性能、車輛外廓尺寸、軸荷及質(zhì)量等進(jìn)行了嚴(yán)格規(guī)定，與舊標(biāo)準(zhǔn)相比，對車輛軸荷的限制提高了，而大型輪式底盤自重或載重量的不斷增加，只能增加橋數(shù)以符合國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，而多數(shù)大型輪式車輛均工作在礦山、油田、工程建設(shè)或者山區(qū)等條件極其惡劣的施工現(xiàn)場，使得大型輪式底盤必

17、須具有轉(zhuǎn)向靈敏、轉(zhuǎn)彎半徑小、轉(zhuǎn)向模式多樣和通過性強(qiáng)等優(yōu)良性能，而我國在這方面起步較晚，由于大型輪式車輛的多橋轉(zhuǎn)向技術(shù)應(yīng)用在很多軍事裝備如大型導(dǎo)彈運(yùn)輸車和發(fā)射平臺上，國外一直對我國進(jìn)行技術(shù)封鎖，所以研制出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的且性能優(yōu)良的大型輪式車輛底盤的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)已刻不容緩【1】。</p><p>　　1.2國內(nèi)外發(fā)展研究現(xiàn)狀</p><p>　　1.2.1助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)概述</p>

18、<p>　　車輛在行駛過程中，需按駕駛員的意志經(jīng)常改變其行駛方向，即所謂車輛轉(zhuǎn)向，而輪式車輛轉(zhuǎn)向的方法是，駕駛員通過一套專設(shè)機(jī)構(gòu)使車輛轉(zhuǎn)向橋上的車輪(轉(zhuǎn)向輪)相對于車輛縱軸線偏轉(zhuǎn)一定的角度。在車輛直線行駛時(shí)，往往轉(zhuǎn)向輪也會受到路面?zhèn)认蚋蓴_力的作用，自動偏轉(zhuǎn)而改變行駛方向。此時(shí)駕駛員也可以利用這套機(jī)構(gòu)使轉(zhuǎn)向輪向相反的方向偏轉(zhuǎn)，從而使車輛恢復(fù)原來的行駛方向，這一套用來改變或恢復(fù)車輛行駛方向的專設(shè)機(jī)構(gòu)稱為車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。</p

19、><p>　　隨著工程車輛對工作效率、操縱輕便、安全舒適、節(jié)能環(huán)保和可靠耐用等方面的要求越來越高，且由于現(xiàn)代汽車技術(shù)的迅猛發(fā)展，車輛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展出許多種如機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、液壓式助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、電控電動式助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、電控液壓式助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)等。</p><p>　　1、機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)：采用轉(zhuǎn)向拉桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)各輪的轉(zhuǎn)角關(guān)系。中連接前后橋轉(zhuǎn)向裝置之間的機(jī)構(gòu)型式有搖臂式、凸輪式、齒輪式等，在大型輪式

20、車輛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中常采用轉(zhuǎn)向搖臂加轉(zhuǎn)向梯形機(jī)構(gòu)。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、工作安全可靠，傳動效率高，造價(jià)低廉。缺點(diǎn)：占用空間大，布置復(fù)雜，轉(zhuǎn)向阻力很大。應(yīng)用領(lǐng)域：轉(zhuǎn)向操縱力不大、對操控性能要求不高的微型轎車、農(nóng)用車上。</p><p>　　2、液壓式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)：借助于汽車發(fā)動機(jī)的動力驅(qū)動系統(tǒng)，驅(qū)動動力轉(zhuǎn)向缸產(chǎn)生液壓作用力，增大駕駛員操縱轉(zhuǎn)向力，可使駕駛員輕便靈活的實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向，減輕勞動強(qiáng)度，提高行駛安全性。優(yōu)點(diǎn)：系統(tǒng)布置方便、操縱

21、輕便靈活。缺點(diǎn)：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，液壓泵需隨發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，增大了燃油的消耗應(yīng)用領(lǐng)域：部分乘用車、大部分商用車特別是重型車輛。</p><p>　　3、電控電動式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)：是指采用電子控制、電動助力的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，主要由控制器、傳感器、步進(jìn)電機(jī)、減速機(jī)與后輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)等組成。優(yōu)點(diǎn)：控制簡單、響應(yīng)快，可根據(jù)需要調(diào)控電流值來改變力矩，從而方便的改善助力程度和路感，零件少、重量輕、安裝緊湊、工作可靠，低溫工作性能優(yōu)良，更環(huán)保。缺

22、點(diǎn)：電動機(jī)的性能決定控制系統(tǒng)的性能，與電動助力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的匹配將影響到轉(zhuǎn)向系統(tǒng)力矩特性、轉(zhuǎn)向路感等問題，而且電機(jī)驅(qū)動力小，重型車輛應(yīng)用時(shí)驅(qū)動力不夠。應(yīng)用領(lǐng)域：已經(jīng)從微型轎車向大型轎車和客車方向發(fā)展，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，其應(yīng)用范圍還會逐步擴(kuò)大。</p><p>　　4、電控液壓式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)：主要由控制器、傳感器、液壓控制閥、助力液壓缸等組成。常見的電控液壓式系統(tǒng)中，首先從液壓泵出來的高壓油經(jīng)過流量分配進(jìn)入各液壓控制閥

23、，如電磁換向閥、比例閥、液控單向閥等，控制器接收到相應(yīng)的轉(zhuǎn)角信號即對轉(zhuǎn)向橋進(jìn)行控制，控制器輸出相應(yīng)指令給比例閥，油液經(jīng)過控制閥后進(jìn)入轉(zhuǎn)向橋的轉(zhuǎn)向助力缸實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向，控制器通過轉(zhuǎn)角傳感器檢測轉(zhuǎn)向橋的轉(zhuǎn)角并與指令轉(zhuǎn)角比較，進(jìn)行閉環(huán)控制最終實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向橋的精確轉(zhuǎn)向，根據(jù)液壓控制閥中主要控制元件的類型可分為比例轉(zhuǎn)向和伺服轉(zhuǎn)向。比例轉(zhuǎn)向使用比例閥進(jìn)行控制，一般比例閥具有零位死區(qū)且頻響不高，使得動態(tài)轉(zhuǎn)向精度不高；而伺服轉(zhuǎn)向使用伺服比例閥或伺服閥進(jìn)行控制，無

24、零位死區(qū)且頻響較高，最終可實(shí)現(xiàn)較高的動態(tài)轉(zhuǎn)向精度。優(yōu)點(diǎn)：轉(zhuǎn)向精度高，驅(qū)動力大。缺點(diǎn)：效率低、耗能大、成本高。應(yīng)用領(lǐng)域：大型工程車輛如全地面汽車起重機(jī)、重型越野車輛和軍用車輛如導(dǎo)彈運(yùn)輸車等特別適用，其應(yīng)用范圍較廣泛。</p><p>　　還有一些電控液壓式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是將液壓助力泵由電機(jī)驅(qū)動，取代了傳統(tǒng)液壓助力泵由發(fā)動機(jī)驅(qū)動的方式。電控液壓式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)依據(jù)相應(yīng)的控制策略通過控制電磁閥，使得動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)隨著車速的變化而變化

25、，在汽車大轉(zhuǎn)角或低速行駛時(shí)，轉(zhuǎn)向輕便，在中、高速行駛時(shí)，能獲得一定手感的轉(zhuǎn)向力，能較好的兼顧低速轉(zhuǎn)向的輕便性和高速轉(zhuǎn)向時(shí)的路感。</p><p>　　1.2.2電液轉(zhuǎn)換系統(tǒng)相關(guān)研究現(xiàn)狀</p><p>　　由于汽車不同速度行駛時(shí)對助力特性的要求不同，液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)很難做到這一點(diǎn)，而隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，液壓助力轉(zhuǎn)向技術(shù)與電子技術(shù)相結(jié)合行成了電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，這種系統(tǒng)不僅在小

26、型車上有廣泛使用，在大型輪式車輛上應(yīng)用也相當(dāng)廣泛，由于大型輪式車輛轉(zhuǎn)向阻力很大，用機(jī)械式助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)或者電控電動式助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)均不能很好的滿足要求，故電液控制轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是大型輪式車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的首選。</p><p>　　德國薩爾蘭德大學(xué)設(shè)計(jì)了一種新型的電液控制閉中心助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，系統(tǒng)采用兩個(gè)閉中心的比例閥對轉(zhuǎn)向助力缸進(jìn)行控制，且油源結(jié)合蓄能器能實(shí)現(xiàn)較高的供油效率，建立了系統(tǒng)主要元件的數(shù)學(xué)模型并分析了參數(shù)對閉環(huán)動態(tài)特

27、性的影響且進(jìn)行了優(yōu)化，閉環(huán)控制器具有級聯(lián)結(jié)構(gòu)，內(nèi)環(huán)為轉(zhuǎn)向助力的閉環(huán)控制而外環(huán)為轉(zhuǎn)向力矩的閉環(huán)控制，經(jīng)過在不同車速上大量的臺架試驗(yàn)和實(shí)車試驗(yàn)，該控制策略可使轉(zhuǎn)向系統(tǒng)具有很好的性能。</p><p>　　2005年后國內(nèi)對電液控制轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的研究才開始逐漸增多，并有望向可以應(yīng)用的成熟產(chǎn)品邁進(jìn)，大部分是將電動機(jī)替代發(fā)動機(jī)驅(qū)動液壓泵，將電動機(jī)參與控制實(shí)現(xiàn)電液控制轉(zhuǎn)向，但對大型輪式車輛而言，由于轉(zhuǎn)向阻力很大，這種用電動機(jī)參與

28、的電液控制很難滿足力矩要求，還是只能用發(fā)動機(jī)驅(qū)動液壓泵，而控制部分采用電控，不僅可以實(shí)現(xiàn)大型輪式車輛的靈活轉(zhuǎn)向，也可以滿足其助力要求，故這種電液控制方式較適合大型輪式車輛。</p><p><b>　　1.3本章小結(jié)</b></p><p>　　本章主要闡述了對車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的進(jìn)行研究的目的和意義，分析了目前幾種比較成熟的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域，并且簡單的介紹了目前

29、國內(nèi)外對電液控制轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的研究。</p><p>　　第二章 電液伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　2.1轉(zhuǎn)向系統(tǒng)功能</b></p><p>　　對于大型輪式車輛而言，由于其轉(zhuǎn)向時(shí)負(fù)載阻力矩很大，采用電動機(jī)驅(qū)動的電動液壓式助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)較難達(dá)到所需要的轉(zhuǎn)向助力又由于大型輪式車輛一般需有多種轉(zhuǎn)向模式且有時(shí)需要模式切換，采用一般的機(jī)械式

30、液壓助力轉(zhuǎn)向的方式很難有效的實(shí)現(xiàn)各種轉(zhuǎn)向模式的切換，所以大型輪式車輛只能采用電控的液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。目前見于文獻(xiàn)與產(chǎn)品的類似系統(tǒng)均采用比例閥來實(shí)現(xiàn)電液控制轉(zhuǎn)向，而比例閥的頻響較低、死區(qū)與滯環(huán)性能不高，限制了電液控制轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性能的提高，那么有必要對采用伺服比例閥或者伺服閥的電液控制轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進(jìn)行研究。</p><p>　　2.2單橋電液伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)</p><p>　　對于大型輪式車輛而言，既

31、要保證行駛的安全性，又要保證行駛的靈活性，一般這種大型輪式車輛均為多橋結(jié)構(gòu)，且前橋大多采用機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)以盡可能保證行駛的安全性、后橋采用電液控制轉(zhuǎn)向系統(tǒng)以盡可能保證轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的靈活性。為了使大型輪式車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)整車轉(zhuǎn)向靈活，單橋的靈活轉(zhuǎn)向是實(shí)現(xiàn)整車靈活轉(zhuǎn)向的基礎(chǔ)，只要單橋能按照要求準(zhǔn)確可靠的轉(zhuǎn)向，整車即可以實(shí)現(xiàn)各轉(zhuǎn)向功能與模式，所以單橋的電液伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，在設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)之前，需對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)有所了解，且對轉(zhuǎn)向執(zhí)

32、行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動學(xué)與動力學(xué)分析也是進(jìn)行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。</p><p>　　2.3單橋電液伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)</p><p>　　圖2-1 雙轉(zhuǎn)向助力梯形機(jī)構(gòu)實(shí)物圖</p><p>　　對于大型輪式車輛而言，為了保證左右側(cè)輪的轉(zhuǎn)角關(guān)系，一般采用轉(zhuǎn)向梯形機(jī)構(gòu)進(jìn)行約束，且應(yīng)用轉(zhuǎn)向助力缸驅(qū)動轉(zhuǎn)向梯形并帶動輪胎轉(zhuǎn)向，如圖2-1所示是雙轉(zhuǎn)向助力梯形機(jī)構(gòu)實(shí)物圖。</p&

33、gt;<p>　　左右側(cè)輪胎的轉(zhuǎn)角主要是通過轉(zhuǎn)向節(jié)臂、橫向拉桿和輪轂等連接件來約束左右側(cè)輪胎的轉(zhuǎn)角關(guān)系，而液壓助力形式是用兩個(gè)轉(zhuǎn)向助力缸進(jìn)行驅(qū)動，這與電動液壓助力轉(zhuǎn)向的齒輪齒條等轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)或是單轉(zhuǎn)向助力缸的轉(zhuǎn)向助力機(jī)構(gòu)都是不同的，這種雙轉(zhuǎn)向助力梯形機(jī)構(gòu)具有更大力，因此廣泛應(yīng)用在大型工程車輛上。</p><p>　　2.4電液伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制系統(tǒng)</p><p>　　2.4.1單

34、橋電液伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)液壓部分原理</p><p>　　在了解轉(zhuǎn)向梯形機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上，針對單橋電液伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)液壓部分原理如圖2-2所示，伺服轉(zhuǎn)向、電液鎖定和應(yīng)急手動功能介紹如下：</p><p>　　1伺服比例閥 2電磁換向閥 3電磁換向球閥 4、5液控單向閥 6、7溢流閥 8、9轉(zhuǎn)向助力缸 10轉(zhuǎn)角傳感器</p><p>　　圖2-2 單橋電液伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

35、液壓原理圖</p><p>　　1、伺服轉(zhuǎn)向功能：當(dāng)需要跟蹤前橋進(jìn)行伺服轉(zhuǎn)向時(shí)，電磁換向閥2和3均處在常位，此時(shí)高壓油控制液控單向閥4和5處于液控開的狀態(tài)，此時(shí)伺服比例閥可以控制進(jìn)入轉(zhuǎn)向助力缸的油液使轉(zhuǎn)向助力缸運(yùn)動，轉(zhuǎn)角傳感器10檢測到轉(zhuǎn)角信號并與指令轉(zhuǎn)角信號比較，并依此偏差信號對伺服比例閥進(jìn)行調(diào)節(jié)，形成閉環(huán)控制，最終控制輪胎轉(zhuǎn)到所需位置；</p><p>　　2、電液鎖定功能：當(dāng)需要轉(zhuǎn)向

36、橋電液鎖定時(shí)，如在后橋不轉(zhuǎn)向鎖定模式即需要將轉(zhuǎn)向橋鎖定，此時(shí)使電磁換向閥3從失電變?yōu)榈秒姞顟B(tài)，使液控單向閥工作，同時(shí)將伺服比例閥1回復(fù)到失效O型位，則此時(shí)液控單向閥即可將轉(zhuǎn)向橋鎖定在所需位置；</p><p>　　3、應(yīng)急手動功能：針對大型工程車輛（以某7橋車輛為例），當(dāng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中伺服比例閥或電控系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，后四橋的輪胎可能偏離中間位置，為了使其回到中間位置并電液鎖定使大型輪式車輛可以依靠前三橋機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)行

37、駛到安全地帶或維修站，而不至于停在原地，此時(shí)先將伺服比例閥斷電使其處于失效O型位，且電磁閥3處于失電位，可以用隨車配套的手動控制盒對電磁換向閥2進(jìn)行控制，來微調(diào)輪胎的轉(zhuǎn)向角度，直到調(diào)整到所需位置，這一功能對大型輪式車輛的使用者而言是非常重要的，可以大大提高車輛的機(jī)動靈活性；</p><p>　　4、另外電液伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的溢流閥6和7作為安全閥用，保護(hù)轉(zhuǎn)向助力缸不受高壓沖擊的損害。</p><

38、p>　　2.4.2電液伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電控系統(tǒng)</p><p>　　為了實(shí)現(xiàn)輪胎的精確轉(zhuǎn)向，需設(shè)計(jì)合適的電控系統(tǒng)，電液伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制框圖如圖2-3所示，電液伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要由轉(zhuǎn)角傳感器、PLC控制器、單橋伺服轉(zhuǎn)向控制器、轉(zhuǎn)向梯形機(jī)構(gòu)、動力油源、車速傳感器等構(gòu)成。</p><p>　　圖2-3電液伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制框圖</p><p>　　PLC將計(jì)算好的目標(biāo)轉(zhuǎn)角

39、信號輸出給伺服轉(zhuǎn)向控制器，同時(shí)伺服轉(zhuǎn)向控制器也接受到橋的實(shí)際轉(zhuǎn)角，目標(biāo)轉(zhuǎn)角與實(shí)際轉(zhuǎn)角信號比較，控制伺服比例閥動作，高壓油液進(jìn)入轉(zhuǎn)向助力缸驅(qū)動轉(zhuǎn)向梯形機(jī)構(gòu)帶動輪胎轉(zhuǎn)動，直到實(shí)際轉(zhuǎn)角與目標(biāo)轉(zhuǎn)角一致，形成轉(zhuǎn)向角度的閉環(huán)控制，這個(gè)調(diào)整過程是動態(tài)進(jìn)行的；橋的轉(zhuǎn)角信號也一并傳送給PLC實(shí)現(xiàn)監(jiān)控，由于伺服轉(zhuǎn)向控制器實(shí)現(xiàn)的轉(zhuǎn)角閉環(huán)控制速度是很快的，且誤差應(yīng)在所要求范圍之內(nèi)，當(dāng)PLC檢測到的橋?qū)嶋H轉(zhuǎn)角信號與目標(biāo)轉(zhuǎn)角信號之差超出一定數(shù)值時(shí)，即電液伺服轉(zhuǎn)向系

40、統(tǒng)可能存在故障，此時(shí)提示司機(jī)減速停車以排查故障，可增大電液伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的安全性。</p><p><b>　　2.5本章小結(jié)</b></p><p>　　本章主要介紹了轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的功能以及單橋電液伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，并且對廣泛應(yīng)用在大型工程車輛的雙轉(zhuǎn)向助力梯形機(jī)構(gòu)進(jìn)行了簡單的分析，對電液伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)液壓控制系統(tǒng)原理及控制框圖的設(shè)計(jì)進(jìn)行了介紹。</p><p

41、>　　第三章 電液伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)數(shù)學(xué)建模與分析</p><p>　　3.1轉(zhuǎn)向系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)建模與分析</p><p>　　對于多橋大型重汽而言，各橋的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)是基本一致的，僅是由于轉(zhuǎn)角關(guān)系的區(qū)別存在轉(zhuǎn)向梯形機(jī)構(gòu)前置與后置之分或各幾何尺寸略有區(qū)別，此處轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的單橋?yàn)槔M(jìn)行分析，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)簡化運(yùn)動學(xué)與動力學(xué)分析。</p><p>　　3.1.1轉(zhuǎn)向系統(tǒng)運(yùn)動

42、學(xué)分析</p><p>　　整車轉(zhuǎn)向最理想的工況是能夠保證所有的輪胎都是依據(jù)轉(zhuǎn)向瞬心的阿克曼定理進(jìn)行轉(zhuǎn)向，保證所有輪胎都處在純滾動工況，使輪胎不會處在側(cè)滑等磨損工況，但轉(zhuǎn)向系統(tǒng)一般并非是對每個(gè)輪胎進(jìn)行單獨(dú)控制，一般單橋的左右兩側(cè)輪胎靠轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)進(jìn)行約束連接，故很難保證左右兩側(cè)均能滿足阿克曼定理，本文由于轉(zhuǎn)向梯形機(jī)構(gòu)經(jīng)過了優(yōu)化設(shè)計(jì)（采用角度傳感器），其誤差是很小的，可以忽略。</p><p>

43、　　3.1.2轉(zhuǎn)向系統(tǒng)動力學(xué)分析</p><p>　　由轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析可知，左右側(cè)輪胎連同各自的輪轂和轉(zhuǎn)向節(jié)均繞主銷轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)向節(jié)臂又與轉(zhuǎn)向節(jié)固結(jié)，橫向拉桿連接兩側(cè)的轉(zhuǎn)向節(jié)臂，若不考慮各機(jī)械元件間的間隙，可以看出對轉(zhuǎn)向而言單軸的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)僅有一個(gè)自由度。轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的運(yùn)動可以簡化成三部分：一是左側(cè)輪胎、輪轂、轉(zhuǎn)向節(jié)及轉(zhuǎn)向節(jié)臂繞左側(cè)主銷的轉(zhuǎn)動；二是右側(cè)輪胎、輪轂、轉(zhuǎn)向節(jié)及轉(zhuǎn)向節(jié)臂繞右側(cè)主銷的轉(zhuǎn)動；三是中間的橫向拉桿的運(yùn)動

44、且此運(yùn)動可看做是平面運(yùn)動。</p><p>　　由于轉(zhuǎn)向系統(tǒng)動力學(xué)高度的非線性，且系統(tǒng)上的廣義力應(yīng)主要包括轉(zhuǎn)向助力缸的液壓驅(qū)動力和路面施加給輪胎的阻力。對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進(jìn)行線性簡化為單自由度的二階微分方程，由于轉(zhuǎn)向系統(tǒng)最終要實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，即要控制轉(zhuǎn)向助力缸的液壓力丘和兵，動力學(xué)部分也是整個(gè)控制系統(tǒng)的一個(gè)環(huán)節(jié)。</p><p>　　對于轉(zhuǎn)向系統(tǒng)而言，為了考慮這個(gè)動力學(xué)環(huán)節(jié)的動態(tài)特性，將其分解為如&

45、lt;/p><p><b>　?。?-1）</b></p><p><b>　?。?-2）</b></p><p><b>　　（3-3）</b></p><p>　　、分別為左右兩側(cè)轉(zhuǎn)向助力缸作用在轉(zhuǎn)向節(jié)臂上的力；</p><p>　　、分別為左右兩側(cè)輪胎

46、所受到地面的阻力矩；</p><p>　　為轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)等效轉(zhuǎn)動慣量；</p><p>　　為轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)等效阻尼；</p><p>　　為轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)等效剛度。</p><p>　　固有頻率和阻尼比可以看出，由于轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動慣量是很大的，頻率一般比較低，對于阻尼比而言，由于系統(tǒng)中僅考慮了左右兩側(cè)輪轉(zhuǎn)向節(jié)等機(jī)構(gòu)繞主銷轉(zhuǎn)動處的阻尼，如果阻尼比很小，系統(tǒng)閉

47、環(huán)控制時(shí)就極易振蕩，而實(shí)際系統(tǒng)中各處的機(jī)械連接部分都是有阻尼的。</p><p>　　3.2轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制系統(tǒng)建模與分析</p><p>　　由圖2-3所示的電液伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)框圖而言，為了建立電液控制系統(tǒng)相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，可建立如圖3-1所示的系統(tǒng)簡化控制框圖。</p><p>　　圖3-1電液伺服轉(zhuǎn)向液壓控制系統(tǒng)簡化控制框圖</p><p>　

48、　3.2.1伺服比例閥</p><p>　　電液位置伺服系統(tǒng)中可采用伺服閥、比例閥或者伺服比例閥作為液壓控制元件。伺服閥根據(jù)其液壓放大器的不同，主要分為噴嘴擋板式伺服閥和射流管式伺服閥。伺服閥具有體積小、功率放大率高、精度高、響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)，但它功率損失大、對油液過濾要求高、制造和維護(hù)費(fèi)用高使之在工業(yè)上難以大范圍使用。由于比例閥固有的死區(qū)特性，它不能很好的用于常運(yùn)行于零位附近的位置閉環(huán)控制。隨著液壓工業(yè)的發(fā)展，

49、在吸取比例閥與伺服閥兩者的優(yōu)勢后，伺服比例閥(高頻響閥)得到了廣泛的認(rèn)可。</p><p>　　控制的觀點(diǎn)看，伺服比例閥是一個(gè)頗為復(fù)雜的閉環(huán)系統(tǒng)，盡管通過分析并經(jīng)過適當(dāng)簡化后的伺服比例閥傳遞函數(shù)可能高于二階，但從實(shí)測的伺服比例閥動態(tài)特性曲線伯德圖得出起主導(dǎo)作用的是一對復(fù)數(shù)極點(diǎn)，則將伺服比例閥的傳遞函數(shù)簡化為一個(gè)二階振蕩環(huán)節(jié)不僅合理且能滿足模型精度要求，故可列伺服比例閥傳遞函數(shù)如下：</p><

50、p><b>　　（3-4）</b></p><p><b>　　為伺服比例閥增益；</b></p><p>　　為伺服比例閥的固有頻率；</p><p>　　為伺服比例閥的阻尼比。</p><p>　　由于系統(tǒng)所使用的伺服比例閥為零開口的四邊滑閥，且閥的窗口是匹配和對稱的，回油壓力較小忽略不計(jì)

51、，假定閥節(jié)流口流量系數(shù)相等、假定各節(jié)流窗口處的面積梯度相等。</p><p><b>　　式中：</b></p><p><b>　?。?-5）</b></p><p><b>　?。?-6）</b></p><p>　　為伺服比例閥各節(jié)流口的流量系數(shù)；</p>

52、<p>　　為伺服比例閥各節(jié)流窗口的面積梯度；</p><p>　　為伺服比例閥的開口量，向左移為正方向即向平行位方向移動為正方向；</p><p>　　為液壓油密度；為伺服比例閥P口的進(jìn)油壓力；</p><p>　　為伺服比例閥A口的工作壓力；為伺服比例閥B口的工作壓力；</p><p>　　1為流入兩轉(zhuǎn)向助力缸的流量；2流出兩轉(zhuǎn)

53、向助力缸的流量。</p><p>　　3.2.2流量連續(xù)性方程</p><p>　　對于伺服比例閥A、B口處的流量方程如下：</p><p><b>　?。?-7）</b></p><p><b>　?。?-8）</b></p><p><b>　　式中：</

54、b></p><p>　　為伺服比例閥A口流向左右兩側(cè)管路的流量；</p><p>　　為左右兩側(cè)管路流向伺服比例閥B口的流量；</p><p>　　為伺服比例閥A口流向左側(cè)轉(zhuǎn)向助力缸無桿腔的流量；</p><p>　　為伺服比例閥A口流向右側(cè)轉(zhuǎn)向助力缸有桿腔的流量；</p><p>　　為左側(cè)轉(zhuǎn)向助力缸有桿腔流

55、向伺服比例閥B口的流量；</p><p>　　為右側(cè)轉(zhuǎn)向助力缸無桿腔流向伺服比例閥B口的流量。</p><p>　　而對轉(zhuǎn)向助力缸部分，建立流量的連續(xù)性方程如下：</p><p><b>　?。?-9）</b></p><p>　?。?</p><p><b>

56、　　式中：</b></p><p>　　、分別為左右兩側(cè)轉(zhuǎn)向助力缸活塞的位移，向左移為正；</p><p>　　為由連接管路進(jìn)入左側(cè)轉(zhuǎn)向助力缸無桿腔的流量；</p><p>　　為由連接管路進(jìn)入右側(cè)轉(zhuǎn)向助力缸有桿腔的流量；</p><p>　　為由左側(cè)轉(zhuǎn)向助力缸有桿腔進(jìn)入連接管路的流量；</p><p>　

57、　為由右側(cè)轉(zhuǎn)向助力缸無桿腔進(jìn)入連接管路的流量；</p><p>　　、分別為轉(zhuǎn)向助力缸無桿腔和有桿腔的面積；</p><p>　　為轉(zhuǎn)向助力缸內(nèi)泄漏系數(shù)；</p><p>　　為轉(zhuǎn)向助力缸外泄漏系數(shù)；</p><p>　　、分別為左側(cè)轉(zhuǎn)向助力缸無桿腔和有桿腔壓力；</p><p>　　、分別為右側(cè)轉(zhuǎn)向助力缸無桿腔和有桿

58、腔壓力；</p><p>　　、分別為左側(cè)轉(zhuǎn)向助力缸無桿腔和有桿腔容積；</p><p>　　、分別為右側(cè)轉(zhuǎn)向助力缸無桿腔和有桿腔容積。</p><p>　　3.2.3 控制策略建模</p><p>　　被控對象的不同，控制策略可以有很多種，而工程上大多采用PID控制方式，一般情況下可以基本滿足被控對象的控制要求，PID的基本模型如下：

59、 </p><p><b>　?。?-10）</b></p><p><b>　　（3-11）</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　為目標(biāo)轉(zhuǎn)角；為實(shí)際轉(zhuǎn)角；</p><p>　　為目標(biāo)

60、轉(zhuǎn)角與實(shí)際轉(zhuǎn)角之差；</p><p>　　為偏差信號經(jīng)過校正后所得控制信號；</p><p>　　、、分別比例增益、積分增益和微分增益。</p><p>　　式為目標(biāo)轉(zhuǎn)角與實(shí)際轉(zhuǎn)角的差值方程，它下面的式為目標(biāo)轉(zhuǎn)角與實(shí)際轉(zhuǎn)角的偏差信號經(jīng)過相應(yīng)的控制策略如PID進(jìn)行校正后，所得信號與偏差信號的頻域關(guān)系。</p><p><b>　　3.

61、3本章小結(jié)</b></p><p>　　本章主要對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)動力學(xué)進(jìn)行了分析，對控制系統(tǒng)進(jìn)行了控制框圖簡化以及部分?jǐn)?shù)學(xué)建模與分析。</p><p>　　第四章 電液伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)分析</p><p>　　從圖3-1可以看出此模型依然具有很強(qiáng)的非線性，很難進(jìn)行明確的理論分析，為了應(yīng)用線性控制理論進(jìn)行分析，需要對上述模型再次進(jìn)行簡化與線性化處理。并

62、且對閥控雙轉(zhuǎn)向助力缸性能分析</p><p>　　4.1液壓控制系統(tǒng)簡化</p><p>　　在對電液伺服轉(zhuǎn)向液壓控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行性能分析之前，需要進(jìn)行相關(guān)的假設(shè)，以使模型的主要因素凸顯，忽略次要因素，進(jìn)而用線性控制理論分析主要特性，各種次要因素可以在后續(xù)仿真建模分析中加以考慮，將系統(tǒng)相應(yīng)參量和模型進(jìn)行適當(dāng)簡化如下：</p><p>　　1、液壓能源是理想的恒壓

63、源，即供油壓力Ps為常數(shù)，且假設(shè)回油壓力為零；</p><p>　　2、伺服比例閥與轉(zhuǎn)向助力缸之間的連接管路忽略，由于管路的模型較復(fù)雜，納入頻率模型分析后極其復(fù)雜，由于本文研究的電液伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的伺服比例閥與轉(zhuǎn)向助力缸間的管路較短僅約為1m，其影響是次要因素，故先將其簡化進(jìn)行分析；</p><p>　　3、當(dāng)進(jìn)行動態(tài)分析時(shí)，需要考慮到泄漏和油液壓縮性的影響，而由于液壓缸外泄漏和壓縮性的影

64、響，使流入轉(zhuǎn)向助力缸的流量和流出轉(zhuǎn)向助力缸的流量不相等，但為了簡化分析有下公式：</p><p><b>　　（4-1）</b></p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　將式(4-1)和(4-2)代入(3-5)或(3-6)，則有伺服比例閥的理想零開口四邊滑閥的流量-壓力方程如下：</p&g

65、t;<p><b>　　（4-3）</b></p><p>　　對上式在零位進(jìn)行線性化處理并拉普拉斯變換可得：</p><p><b>　?。?-4）</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　、、分別為、、的拉式變換；</p&

66、gt;<p>　　為伺服比例閥的流量增益；</p><p>　　為伺服比例閥的流量壓力系數(shù)。</p><p>　　聯(lián)合公式，經(jīng)過求導(dǎo)和拉普拉斯變換可以得到：</p><p><b>　?。?-5）</b></p><p><b>　?。?-6）</b></p><p

67、><b>　　式中：</b></p><p>　　、分別為、的拉式變換；</p><p>　　為轉(zhuǎn)向助力缸的總泄漏系數(shù)。</p><p>　　上述簡化分析即可得出負(fù)載流量、負(fù)載壓力與左右側(cè)轉(zhuǎn)向力缸的位移和的簡化拉式變換關(guān)系式。</p><p>　　4.2傳遞函數(shù)簡化及分析</p><p>　

68、　對電液伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的閥控雙轉(zhuǎn)向助力缸的簡化模型即式可畫出框圖如圖4．21所示。</p><p>　　對于簡化模型框圖做如下分析處理：</p><p>　　1、對上圖所示的閥控雙轉(zhuǎn)向助力缸頻域框圖，消除中間變量，求得閥芯輸入位移和轉(zhuǎn)向阻力矩同時(shí)作用時(shí)輪胎的轉(zhuǎn)向角度；</p><p>　　2、對于伺服比例閥控制雙轉(zhuǎn)向助力缸的系統(tǒng)而言，由于控制閥采用的伺服比例閥零位的流

69、量壓力系數(shù)比較小，且助力缸的內(nèi)外泄露也比較小，所以總流量壓力系數(shù)很小，雖然轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)有一定的粘性阻尼力，但相乘后數(shù)量級仍然很小，也就是說由轉(zhuǎn)向系統(tǒng)粘性阻尼力引起的泄漏流量而產(chǎn)生的輪胎轉(zhuǎn)動角速度一般是很小的可以忽略不計(jì)；</p><p>　　3、把系統(tǒng)分解為典型環(huán)節(jié)后，再將傳遞函數(shù)簡化成一階慣性環(huán)節(jié)和二階振蕩環(huán)節(jié)后，轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)的公式。</p><p><b>　　標(biāo)準(zhǔn)的公式： <

70、;/b></p><p><b>　?。?-7）</b></p><p>　　為液壓系統(tǒng)泄漏的總壓力增益；</p><p>　　為一階慣性環(huán)節(jié)的轉(zhuǎn)折頻率；</p><p>　　為一階慣性環(huán)節(jié)的微分頻率。</p><p>　　對于轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的等效剛度和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中液壓彈簧產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)剛度而言，當(dāng)它們

71、的關(guān)系滿足或者兩種特殊情況時(shí)，可以對公式進(jìn)行相應(yīng)的簡化，討論如下：</p><p><b>　　(1) 的情況</b></p><p>　　當(dāng)出現(xiàn)時(shí)，也就是說液壓彈簧產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)剛度相對于轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)部分的等效剛度而言是很小的，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)部分的等效剛度起主導(dǎo)作用，則有如下近似：</p><p><b>　?。?-8）</b><

72、;/p><p><b>　　(2) 的情況</b></p><p>　　當(dāng)出現(xiàn)，也就是說轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)部分的等效剛度相對于液壓彈簧產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)剛度而言是很小的，液壓彈簧產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)剛度起主導(dǎo)作用，則有如下近似：</p><p><b>　　（4-9）</b></p><p><b>　　4.3頻率響應(yīng)分

73、析</b></p><p>　　對于閥控雙轉(zhuǎn)向助力缸的頻率響應(yīng)而言，與相應(yīng)控制環(huán)節(jié)的基本參數(shù)有關(guān)如比例系數(shù)和轉(zhuǎn)折頻率等，故需對這些參數(shù)進(jìn)行分析，以明確各參數(shù)對系統(tǒng)穩(wěn)定性、快速性和精度的影響。</p><p>　　可以把閥控雙轉(zhuǎn)向助力缸簡化模型框圖理解為一個(gè)小的系統(tǒng)，實(shí)際它是一個(gè)具有反饋的閉環(huán)系統(tǒng)，則存在穩(wěn)定性的問題，那么對于上節(jié)轉(zhuǎn)角的標(biāo)準(zhǔn)公式所示的三階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)而言，其分母

74、的特征方程根系數(shù)是滿足勞斯判據(jù)的，所以閥控雙轉(zhuǎn)向助力缸的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)總是穩(wěn)定的，而對于比例系數(shù)：</p><p><b>　?。?-10）</b></p><p>　　通過分析得出以下結(jié)論：</p><p>　　1、比例系數(shù)Ka直接影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性、快速性和精度，提高比例系數(shù)可以提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度和精度，但是會降低系統(tǒng)的穩(wěn)定。</p>

75、<p>　　2、對于比例系數(shù)而言，選擇伺服比例閥時(shí)較大的流量增益和較小的流量壓力系數(shù)會使增益增大以提高快速性和精度，從液壓的概念而言，即伺服比例閥開較小的閥口即能通過較大的流量，其通流能力較大，而且此時(shí)由于流量壓力系數(shù)較小即可理解為在一定壓差下泄漏流量較小，故而可以使伺服比例閥控制的執(zhí)行器兩腔壓力變化靈敏，即會快速產(chǎn)生較大的驅(qū)動力，進(jìn)而提高其快速性和精度。</p><p>　　3、考慮伺服比例閥的性能

76、參數(shù)因素和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)因素時(shí)，比例系數(shù)最值出現(xiàn)在右轉(zhuǎn)到極限位置且伺服比例閥處在零開口時(shí)，所以此時(shí)的穩(wěn)定性最差，但精度最高。</p><p>　　4、綜上所述，影響比例系數(shù)Ka的因素有轉(zhuǎn)向液壓缸作用于轉(zhuǎn)向節(jié)臂上的鉸接點(diǎn)到轉(zhuǎn)向主銷的距離、轉(zhuǎn)向助力缸無桿腔和有桿腔面積、伺服比例閥流量增益和流量壓力系數(shù)、左右側(cè)輪胎等結(jié)構(gòu)的等效剛度、左右側(cè)轉(zhuǎn)角的比例因子。</p><p>　　對于轉(zhuǎn)向系統(tǒng)而言，一般系統(tǒng)

77、的轉(zhuǎn)角都較大，那么對于大轉(zhuǎn)角時(shí)，輪胎與地面的力學(xué)特性，僅開始小角度存在剛度特性，隨后就是摩擦轉(zhuǎn)矩，即在較大角度時(shí)不存在剛度特性或者說剛度極小，僅表現(xiàn)為摩擦轉(zhuǎn)矩，則此時(shí)對于傳遞函數(shù)式而言，其一階慣性環(huán)節(jié)就蛻化為積分環(huán)節(jié)，此時(shí)的特性由液壓彈簧起主導(dǎo)作用。最后通過對誤差進(jìn)行了分析，由于轉(zhuǎn)向角度相對轉(zhuǎn)向助力缸位移的比例系數(shù)，會隨著轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的位置變化而變化，當(dāng)其余參數(shù)不變時(shí)，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)到左側(cè)極限位置時(shí)穩(wěn)態(tài)誤差最小，轉(zhuǎn)到右側(cè)極限位置時(shí)穩(wěn)態(tài)誤差最大。

78、</p><p><b>　　4.4本章小結(jié)</b></p><p>　　本章主要對電液伺服轉(zhuǎn)向液壓控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行性能分析，首先進(jìn)行控制系統(tǒng)簡化，然后對系統(tǒng)的傳遞函數(shù)以及頻率響應(yīng)等得出分析結(jié)果。</p><p><b>　　第五章 結(jié)論</b></p><p>　　設(shè)計(jì)了一套應(yīng)用伺服比例閥實(shí)現(xiàn)

79、的具有伺服轉(zhuǎn)向、電液鎖定、應(yīng)急手動和安全保護(hù)功能的電液伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，具有很好的轉(zhuǎn)向性能，設(shè)計(jì)了一種變增益的控制策略可以進(jìn)一步改善電液伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的跟蹤精度，這一套應(yīng)用伺服比例閥的電液伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，特別適用于大型輪式車輛，且具有很好的轉(zhuǎn)向性能。</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　本次液壓控制系統(tǒng)分析論文是大學(xué)時(shí)光頭一次較為正規(guī)的論文分析，由于

80、本人液壓知識水平非常有限，且對于原文的理解和認(rèn)知遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，深知自己這篇分析論文可能根本不配叫做分析論文，由于分析水平與理解水平不夠，所以自己盡可能的讓論文的排版有一個(gè)較為健全的結(jié)構(gòu)，讓論文看起來盡可能的美觀一點(diǎn)！</p><p>　　最后，感謝張老師和液壓、機(jī)電同學(xué)的陪伴，望老師海涵！</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p&g

81、t;　　杜恒，大型輪式車輛油氣懸架及電液伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)研究，浙江大學(xué)，博士學(xué)位論文</p><p>　　李運(yùn)華、楊麗曼，電液伺服系統(tǒng)的二階滑?？刂扑惴ㄑ芯?，機(jī)械工程學(xué)報(bào)，2005. 3月 第41卷第3期</p><p>　　轉(zhuǎn)向系統(tǒng)試驗(yàn)臺負(fù)載單元的研究與開發(fā)四軸重型車輛電控液壓全輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)研究_鄭凱鋒基于總線網(wǎng)絡(luò)的多輪驅(qū)動工程車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)建模_袁海斌基于力矩反饋位置差型線控液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)