Гидравликалық технологияның үздіксіз дамуы мен прогрессімен оның қолдану өрістері барған сайын кеңейіп келеді. Трансмиссия және басқару функцияларын орындау үшін қолданылатын гидравликалық жүйе барған сайын күрделене түсуде және оның жүйе икемділігі мен әртүрлі өнімділігіне жоғары талаптар қойылады. Осының барлығы заманауи гидравликалық жүйелерді жобалау мен өндіруге нақтырақ және тереңірек талаптарды әкелді. Жетектің алдын ала белгіленген әрекет циклін аяқтау және жүйенің статикалық өнімділік талаптарын қанағаттандыру үшін дәстүрлі жүйені пайдалану арқылы ғана жоғарыда аталған талаптарды қанағаттандыру мүмкіндігінен алыс.
Сондықтан қазіргі заманғы гидравликалық жүйелерді жобалаумен айналысатын зерттеушілер үшін гидравликалық беріліс және басқару жүйелерінің динамикалық сипаттамаларын зерттеу, гидравликалық жүйенің жұмыс процесіндегі динамикалық сипаттамалары мен параметрлерінің өзгеруін түсіну және меңгеру өте қажет. гидравликалық жүйені одан әрі жетілдіру және жетілдіру. .
1. Гидравликалық жүйенің динамикалық сипаттамаларының мәні
Гидравликалық жүйенің динамикалық сипаттамалары негізінен гидравликалық жүйе өзінің бастапқы тепе-теңдік күйін жоғалту және жаңа тепе-теңдік күйге жету процесінде көрсететін сипаттамалар болып табылады. Сонымен қатар, гидравликалық жүйенің бастапқы тепе-теңдік күйін бұзудың және оның динамикалық процесін іске қосудың екі негізгі себебі бар: біреуі трансмиссия немесе басқару жүйесінің процесінің өзгеруіне байланысты; екіншісі сыртқы кедергілерден туындайды. Бұл динамикалық процесте гидравликалық жүйедегі әрбір параметр айнымалысы уақыт бойынша өзгереді және бұл өзгерту процесінің өнімділігі жүйенің динамикалық сипаттамаларының сапасын анықтайды.
2. Гидравликалық динамикалық сипаттамаларды зерттеу әдісі
Гидравликалық жүйелердің динамикалық сипаттамаларын зерттеудің негізгі әдістеріне функциялық талдау әдісі, модельдеу әдісі, эксперименттік зерттеу әдісі және цифрлық модельдеу әдісі жатады.
2.1 Функцияларды талдау әдісі
Тасымалдау функциясын талдау классикалық басқару теориясына негізделген зерттеу әдісі болып табылады. Гидравликалық жүйелердің динамикалық сипаттамаларын классикалық басқару теориясымен талдау әдетте бір кірісті және бір шығыс сызықтық жүйелермен шектеледі. Жалпы, алдымен жүйенің математикалық моделі орнатылып, оның қосымша түрі жазылады, содан кейін Лаплас түрлендіруі орындалады, осылайша жүйенің берілу функциясы алынады, содан кейін жүйенің берілу функциясы Bode түрленеді. интуитивті талдауға оңай диаграмма ұсыну. Соңында жауап сипаттамалары Bode диаграммасындағы фазалық жиілік қисығы және амплитудалық жиілік қисығы арқылы талданады. Сызықты емес есептер кездескен кезде оның сызықтық емес факторлары жиі еленбейді немесе сызықтық жүйеге оңайлатылады. Шындығында, гидравликалық жүйелерде көбінесе күрделі сызықты емес факторлар бар, сондықтан бұл әдіспен гидравликалық жүйелердің динамикалық сипаттамаларын талдауда үлкен талдау қателері бар. Сонымен қатар, тасымалдау функциясын талдау әдісі зерттеу нысанын қара жәшік ретінде қарастырады, тек жүйенің кірісі мен шығысына назар аударады және зерттеу объектісінің ішкі күйін талқыламайды.
Күйлік кеңістікті талдау әдісі зерттелетін гидравликалық жүйенің динамикалық процесінің математикалық моделін гидравликалық жүйедегі әрбір күй айнымалысының бірінші ретті туындысын көрсететін бірінші ретті дифференциалдық теңдеулер жүйесі болып табылатын күй теңдеуін жазу болып табылады. жүйесі. Бірнеше басқа күй айнымалылары мен кіріс айнымалыларының функциясы; бұл функционалдық қатынас сызықтық немесе сызықты емес болуы мүмкін. Гидравликалық жүйенің динамикалық процесінің математикалық моделін күй теңдеуі түрінде жазу үшін күй функциясы теңдеуін шығару үшін тасымалдау функциясын пайдалану немесе жоғары дәрежелі дифференциалдық теңдеуді шығару үшін жиі қолданылатын әдіс қолданылады. күй теңдеуін және қуат байланысының диаграммасын күй теңдеуін тізімдеу үшін де пайдалануға болады. Бұл талдау әдісі зерттелетін жүйенің ішкі өзгерістеріне назар аударады және көп кіріс және көп шығыс есептерін шеше алады, бұл тасымалдау функциясын талдау әдісінің кемшіліктерін айтарлықтай жақсартады.
Функцияны талдау әдісі, оның ішінде тасымалдау функциясын талдау әдісі және мемлекеттік кеңістікті талдау әдісі адамдар үшін гидравликалық жүйенің ішкі динамикалық сипаттамаларын түсіну және талдау үшін математикалық негіз болып табылады. Талдау үшін сипаттау функциясы әдісі қолданылады, сондықтан талдау қателері сөзсіз болады және ол қарапайым жүйелерді талдауда жиі қолданылады.
2.2 Модельдеу әдісі
Компьютерлік технология әлі танымал болмаған дәуірде гидравликалық жүйелердің динамикалық сипаттамаларын модельдеу және талдау үшін аналогтық компьютерлерді немесе аналогтық схемаларды пайдалану практикалық және тиімді зерттеу әдісі болды. Аналогтық компьютер цифрлық ЭЕМ-ге дейін дүниеге келген және оның принципі әртүрлі физикалық шамалардың өзгеретін заңдылықтарын математикалық сипаттаудағы ұқсастық негізінде аналогтық жүйенің сипаттамаларын зерттеу болып табылады. Оның ішкі айнымалысы үздіксіз өзгеретін кернеу айнымалысы болып табылады және айнымалының жұмысы тізбектегі кернеудің, токтың және компоненттердің электрлік сипаттамаларының ұқсас жұмыс қатынасына негізделген.
Қарапайым дифференциалдық теңдеулерді шешуге әсіресе аналогты компьютерлер қолайлы, сондықтан оларды аналогтық дифференциалдық анализаторлар деп те атайды. Физикалық жүйелердің динамикалық процестерінің көпшілігі, соның ішінде гидравликалық жүйелер дифференциалдық теңдеулердің математикалық түрінде өрнектелген, сондықтан аналогтық компьютерлер динамикалық жүйелерді имитациялық зерттеу үшін өте қолайлы.
Модельдеу әдісі жұмыс істеп тұрған кезде жүйенің математикалық моделіне сәйкес әртүрлі есептеу компоненттері қосылады және есептеулер параллель орындалады. Әрбір есептеуіш компоненттің шығыс кернеулері жүйедегі сәйкес айнымалы мәндерді білдіреді. Қарым-қатынастың артықшылықтары. Дегенмен, бұл талдау әдісінің негізгі мақсаты математикалық есептердің нақты талдауын алудан гөрі, эксперименталды зерттеу үшін қолдануға болатын электрондық модельді қамтамасыз ету болып табылады, сондықтан оның есептеу дәлдігі төмен өлімге әкелетін кемшілігі бар; сонымен қатар оның аналогтық схемасы құрылымы жағынан жиі күрделі, сыртқы әлемге кедергі жасау қабілеті өте нашар.
2.3 Эксперименттік зерттеу әдісі
Эксперименттік зерттеу әдісі гидравликалық жүйенің динамикалық сипаттамаларын талдау үшін таптырмас зерттеу әдісі болып табылады, әсіресе бұрын цифрлық модельдеу сияқты практикалық теориялық зерттеу әдісі болмаған кезде, оны тек эксперименттік әдістермен талдауға болады. Эксперименттік зерттеулер арқылы біз гидравликалық жүйенің динамикалық сипаттамаларын және онымен байланысты параметрлердің өзгеруін интуитивті және шынайы түрде түсіне аламыз, бірақ гидравликалық жүйені эксперименттер арқылы талдаудың ұзақ мерзімді және жоғары құнының кемшіліктері бар.
Сонымен қатар, күрделі гидравликалық жүйе үшін тіпті тәжірибелі инженерлер де оның нақты математикалық модельдеуіне толық сенімді емес, сондықтан оның динамикалық процесінде дұрыс талдау және зерттеу жүргізу мүмкін емес. Құрылған модельдің дәлдігін экспериментпен біріктіру әдісі арқылы тиімді тексеруге болады және дұрыс модельді орнату үшін қайта қарау бойынша ұсыныстар беруге болады; сонымен бірге екеуінің нәтижелерін бірдей шарттарда модельдеу және эксперименттік зерттеулер арқылы салыстыруға болады. Талдау, модельдеу және эксперименттер қателерінің бақыланатын ауқымда болуын қамтамасыз ету, зерттеу циклін қысқартуға және артықшылықтарға қол жеткізуге болады. тиімділігі мен сапасын қамтамасыз ету негізінде жақсартуға болады. Сондықтан бүгінгі эксперименттік зерттеу әдісі маңызды гидравликалық жүйенің динамикалық сипаттамаларын сандық модельдеу немесе басқа да теориялық зерттеу нәтижелерін салыстыру және тексеру үшін қажетті құрал ретінде жиі қолданылады.
2.4 Цифрлық модельдеу әдісі
Заманауи басқару теориясының прогрессі және компьютерлік техниканың дамуы гидравликалық жүйенің динамикалық сипаттамаларын зерттеудің жаңа әдісін, яғни цифрлық модельдеу әдісін әкелді. Бұл әдісте алдымен гидравликалық жүйе процесінің математикалық моделі орнатылып, күй теңдеуімен өрнектеледі, содан кейін ЭЕМ-де динамикалық процестегі жүйенің әрбір негізгі айнымалысының уақытша аймақтық шешімі алынады.
Цифрлық модельдеу әдісі сызықтық жүйелер үшін де, сызықтық емес жүйелер үшін де қолайлы. Ол кез келген енгізу функциясының әсерінен жүйе параметрлерінің өзгерістерін имитациялай алады, содан кейін гидравликалық жүйенің динамикалық процесі туралы тікелей және жан-жақты түсінік ала алады. Гидравликалық жүйенің динамикалық өнімділігін бірінші кезеңде болжауға болады, осылайша жобалау нәтижелерін салыстыруға, тексеруге және уақытында жақсартуға болады, бұл жобаланған гидравликалық жүйенің жақсы жұмыс өнімділігі мен жоғары сенімділігіне тиімді кепілдік береді. Гидравликалық динамикалық өнімділікті зерттеудің басқа құралдарымен және әдістерімен салыстырғанда цифрлық модельдеу технологиясының артықшылығы дәлдік, сенімділік, күшті бейімделушілік, қысқа цикл және үнемді үнемдеу. Сондықтан цифрлық модельдеу әдісі гидравликалық динамикалық өнімділікті зерттеу саласында кеңінен қолданылды.
3. Гидравликалық динамикалық сипаттамаларды зерттеу әдістерінің даму бағыты
Цифрлық модельдеу әдісін теориялық талдау арқылы эксперимент нәтижелерін салыстыру және тексерудің зерттеу әдісімен біріктіріліп, ол гидравликалық динамикалық сипаттамаларды зерттеудің негізгі әдісі болды. Бұдан басқа, цифрлық модельдеу технологиясының артықшылығына байланысты гидравликалық динамикалық сипаттамалар бойынша зерттеулердің дамуы цифрлық модельдеу технологиясының дамуымен тығыз біріктірілетін болады. Гидротехниктер гидравликалық жүйенің маңызды жұмысын зерттеуге көбірек энергия жұмсауы үшін модельдеу теориясын және гидравликалық жүйенің оған қатысты алгоритмдерін терең зерттеу және модельдеуге оңай гидравликалық жүйені модельдеу бағдарламалық жасақтамасын жасау болып табылады. гидравликалық динамикалық сипаттамаларды зерттеу саласын дамыту. бағыттарының бірі.
Сонымен қатар, қазіргі заманғы гидравликалық жүйелердің құрамының күрделілігін ескере отырып, олардың динамикалық сипаттамаларын зерттеуге механикалық, электрлік және тіпті пневматикалық мәселелер жиі қатысады. Гидравликалық жүйенің динамикалық талдауы кейде электромеханикалық гидравлика сияқты мәселелерді кешенді талдау болып табылатынын көруге болады. Сондықтан гидравликалық жүйелерді көп өлшемді бірлескен модельдеуге қол жеткізу үшін әртүрлі зерттеу салаларында модельдеу бағдарламалық қамтамасыз етудің сәйкес артықшылықтарымен біріктірілген әмбебап гидравликалық модельдеу бағдарламалық жасақтамасын әзірлеу қазіргі гидравликалық динамикалық сипаттамаларды зерттеу әдісінің негізгі даму бағыты болды.
Заманауи гидравликалық жүйенің өнімділігіне қойылатын талаптардың жақсаруымен, жетектің алдын ала белгіленген әрекет циклін аяқтау және жүйенің статикалық өнімділік талаптарына жауап беру үшін дәстүрлі гидравликалық жүйе бұдан былай талаптарға жауап бере алмайды, сондықтан динамикалық сипаттамаларын зерттеу өте қажет. гидравликалық жүйе.
Гидравликалық жүйенің динамикалық сипаттамаларын зерттеудің мәнін ашу негізінде бұл жұмыс гидравликалық жүйенің динамикалық сипаттамаларын зерттеудің төрт негізгі әдісін, соның ішінде функциялық талдау әдісін, модельдеу әдісін, эксперименталды зерттеуді егжей-тегжейлі ұсынады. әдісі және цифрлық модельдеу әдісі және олардың артықшылықтары мен кемшіліктері. Болашақта гидравликалық динамикалық сипаттамаларды зерттеу әдісін дамытудың негізгі бағыттары модельдеуге оңай гидравликалық жүйені имитациялық бағдарламалық қамтамасыз етуді жасау және көп доменді имитациялық бағдарламалық қамтамасыз етуді бірлесіп модельдеу болып табылады.
Жіберу уақыты: 17 қаңтар 2023 ж