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　　文章編號004液壓變壓器與液壓蓄能器串聯使用的優化條件及能量回收研究董宏林姜繼海吳盛林液壓蓄能器組合使用的優點及優化條件，建立了兩者組成的子系統數學模型，并在簡化的條件下給出了該系統微分方程的解析解。以次調節靜液傳動實驗臺為應用背景。對系統進行了仿真研究，結果證實了該方案的可行性。

　　在液壓系統中，恒壓系統比恒流系統更具有優點，尤其是恒壓網絡下的次調節靜液傳動系統，其能量利用效率高，控制性能好，具有廣泛的應用領域。但是在次調節靜液傳動系統中，目前還沒有種高效可接受的方案把系統的恒壓流體轉換成液壓油缸所需的可變壓力和流量。此外在理論雖然次調節靜液傳動系統可以進行能量回收，但是作為儲存能量的液壓元件液壓蓓能器，如果沒有壓力調節元件與其配合使用，其儲能利用效果較差。因此許多資料都提出應該通過研究解決這個問，1液壓變壓器筒介液壓變犯器是在液旭傳動中實現壓乃轉換的種液壓元件相當于個變心Pti換器。對液壓馬達泵同軸剛性連接可以組成個1達泵元件2為定量元件，兩者組成個變壓比可調的液壓變壓器。顯然液壓變壓器的靜態工作原理可描述為液壓變壓器原理意分，為液壓變1.器輸入鉿出端的流量人2分，為液壓變壓器馬達部分栗部分的排量為變壓比，瑞典的0也此工程公司設計的18液壓變壓器有個端。除了分，與系統高壓端和負載端連接的兩個端口外。還介個端口與汕箱連接。

　　13液壓變壓器的調壓端口平臺的控制力矩較小，甚至可以用力矩馬達直接實現對其控制，動態特性非常好仙液壓變報器的笫臺樣機己被開發出來，并被成功地應用在公路提升叉車上，良好的動態特性和低廉的價格顯出其廣闊的應用前奴。目前。本也展開了新型變壓器的研究工作。

　　2液壓變壓器與液壓蓄能器串聯使用的特點及優化條件液壓設備中有許多能量回收的工況，例如液壓抽油機的下沖，階段液報電梯的下降階段液壓驅動車輛的制動階段等都在著負值負載向動力系統回饋能量的工況。理論研究明，進行能量回收的液壓蓄能器與可調式液壓變壓器串聯使用。能以優化的方式利用液壓落能器的存儲能力。這是因為液壓蓄能器前端有了壓力調節器后，其初始工作灰力及儲能時高作壓力都可以不受系統的限制。回收能量的液1蓄能器和液1變報器可以當作1獨立的模塊來設計運行。

　　假設液灰系統中采用皮囊式液壓蓄能器進行能量回收。根據氣休定律有2式中，為液壓蓄能器充氣壓力；1為液壓蓄能器容積；12分別為液壓蓄能器初始工作壓力和終工作壓力；I1F2分別為上述兩種狀態的氣體體積；i，Fl分別為蓄能器任意時刻的狀態壓力氣體體積；〃為氣體指數。

　　基金項目浙江大學流體傳動及控制國家重點實驗室訪問學者基金資助項目200101的值由氣體工作條件決定，當蓄能器用來提供大量汕液它釋放能量的速度是很快的。可以認為氣休在絕熱條件下工作。則=1.4.此時液壓蓄能器貯存和釋放能量為將給控制帶來了定困難。

　　假設液落能器闈高額定工作壓乃為當=，=液壓蓄能器吸收能量大，此時有為了研究液壓蓄能器與液壓變壓器組合使用泵和個定量泵馬達同軸連接而成，液壓蓄能器的端口與液壓變壓器的輸出端相連，3，則液壓變壓器內部力矩平衡方程為量；0為變壓器內部轉動角度，為變壓器的轉動阻尼；7為變壓器內部轉動的庫侖摩擦力矩。

　　若把7心當作常數，則液壓蓄能器吸收能量取極值的條件為器來說。優化地發揮其儲能效果的條件是液壓蓄能器的充氣壓力為其高允許工作壓力的，壓變壓器與液壓蓄能器串聯結構的4.定量泵馬達5.液壓蓄能器3液壓蓄能器與液壓變壓器聯接原理液灰變壓器馬達和泵兩部分的流量連續性方程分別為數學模型及仿真研究液壓蓄能器的結構簡2.嚴格地說，液壓蓄能器的上腔是容性元件，下腔是慣性元件，此外液壓蓄能器的進出油端還有段管路，具有阻尼性質。根據以上特點，液壓蓄能器模型的傳遞函數可以描述為5.61氣體人3意阻尼；纟為液壓蓄能器氣體剛度4為拉普拉斯算子；為液壓蓄能器入口壓力；為液壓蓄能器當量慣性量；741分別為蓄能器段液體的截面積分別為蓄能器段液體管路長度；為流體的密度。

　　液壓蓄能器任意工作時刻時的氣體剛度為器泵部分和馬達部分的泄漏系數；17，分別為變壓器粟嗔分和馬達部分的容腔體積；盡為液體體積彈性模數。

　　由上述公式可知，對個確定的液壓恒壓網絡來說。與液扎蓄能器串聯的液壓變壓器輸入輸出的流量心僅是變壓比蓄能器瞬時狀態壓力的閑數。即串聯子系統來說。如果設計合理。則處丁任意狀態入輸出流1的控制假設該調節個1超出各液玉兒件的額定1作范。進而實現功率的回收。這就是帶有液壓變壓器的能量回收子系統實現能量回收功率匹配的理論基礎。

　　如果不考慮液壓變壓器泄漏及阻尼，同時忽略液壓蓄能器的慣性及陽則可簡化式9，式12可得由式9可知。液落能器的氣體剛度是其pJt，ni氣體狀態灰力的函數負兮1薔能器內的油1液壓力增加。氣體體積減小。隨沿液壓蓄能器回14.

　　收能量的增加，其氣體剛度也變大，是個變量，這根據實際工況其初始條件為時間蓄能器輸入流量仿真曲線時間6輸入輸出流量仿真曲線壓比已達到其極限值2.67.如果想提高回收時間可以采用如下方法①多個液壓蓄能器并聯以增加液壓蓄能器的容積，合理設計液壓變壓器，提高其變壓比的調節范圍。由于受液壓蓄能器頷定壓力的限制。膃壓比過大并沒有用處。反而增加液壓變壓器的體積。

　　在帶有液壓變壓器的液壓系統。般會現兩個積分環節串聯的問，這種現象在次調節液壓系統中非常普遍，將引起系統不穩定7.使能量回收系統穩定的控制策略是在設計個系統壓力的反饋環節的同時，增加個變量斜盤轉角位置反饋環節，這個環節的作用本質是引入額外環扦制1 4結論次調節液壓系統中利用液變壓器對液壓蓄能器進行調節的方法，能夠提高液壓蓄能器蒂能效果，保持次調節系統衍性。

　　當回收能量蓄能器的充氣壓力為其額定工作壓力的0.308倍，其儲能效果優。

　　如果系統參數匹配沾1.變壓比需要調節的范圍較小。

　　變壓比及液壓蓄能器輸入輸出流量的仿真，對液壓系統能量回收的優化設計及控制具有，定的指導意義。

　　3 =，=當功率=利為常數時，解上述方程組可得下液壓變壓器由個人排量為屯，的泵軸向剛性連接構成，恒壓系統的壓力為液壓蓄能器的充氣壓力為容枳40能量回收蓄能器初始狀態壓力為厘心4，7分別給出了回收功率為5和正弦函數80.2叫1從時變比及液壓蓄能器輸入輸出流量的仿真曲線。從曲線可以看出對51恒功率的1收。仿真系統收時間約為65此時變單道編碼，細分直線編碼器的研究鄭洪碼的編碼理論及算法。闡述了該直線編碼器；0細分原，并討論了其測量精度±1及測量范圍200，1.

　　Xi；t副矜授1位置編碼器茼述位置編碼器是測量位置和位移的傳感器，可分為立線編碼器和軸角編碼器。分別測啁長度和角度的兒何量。編碼器又有，量式和式之分。

　　增量式編碼器把位移量變為電脈沖，響應迅速結構簡單易小型化但由于其相對測量的方式，初上電時不能獲得基準位置，因而旦測量中途掉電則會丟失測量數據，另外干擾脈沖產生的誤差也無法剔除。式編碼器是將位置信息以進制編碼的形式刻制在編碼盤上，其輸出是個惟幾何量的代碼。與增量式編碼器相比，式偏碼器具有零點固定抗干擾能力強不怕掉電等優點，但制造工藝復雜不易小型化，使其遠沒有，量式編奶器應用得普遍1.

　　木文在實際研究工作的基咄1提出種單道編碼并采用線陣電荷尤合器細分的直線編碼器。這種傳感器克服了光柵尺的各種缺憾，但仍能達到光柵尺的測量砧般人為高精度的設備需要高精度的制造，但由于采用了單道編碼，使這種傳感器的制造和安裝都沒有很高的精度要求。例如使用精度為微米級的直線編碼器，它的編碼刻線誤差可達10甚至更多。所有的制造及安裝誤差都可在使用前的自檢過程消除。山于直線編碼器的測玷原理公將位置，息以編碼的形中直接在編碼尺上讀取當前位置信息便可得到相對零位的坐標。讀數裝置相對于編碼尺的位置改變與測坫過，的讀數沒有任何關系，因而不存在振動變形等干擾的問。般電噪聲的影響也可由相同位置的重復讀數消除。由于，的弓入，使得編碼范大人增加論上4超過100而其測量精度仍可保持在微米級，相對精度可提高到1.

　　2結構與原理電道編碼，細分直線編碼器的原現結構線，編碼刻在光學材料上，可以是透射線，細分讀數頭的核心元件是個，線陣器件，照明系統將刻線影像投影到10器件上，工0就獲得名編碼免經過光電轉換和沙算處珊，系統就可識別編碼的數值，進而獲得這個編碼的位置信息。，細分讀數頭除了具有識別編碼的作用外，另個主要的功能就是細分。由于刻線工藝錦兌。鍵合理論。海海交通人7出版社。

　　羅曉鳴。常規皮囊蓄能器和串聯皮囊蓄能器衰減壓力脈動性能的研宄碩士學位論文。哈爾濱哈爾濱工業大學，1988姜繼海。次調節靜液傳動系統及其控制技術的研宄博士學位論文。哈爾濱哈爾濱工業大學，150001流體傳動及控制研究所博士研究生。主要研究方向為流體傳動及控制機械學。發論文8篇。姜繼海，男，1957年生。哈爾濱工業大學流體傳動及控制研究所教授博±研宄生導師。吳盛林，男，1938年生。哈爾濱工業大學流體傳動及控制研究所教授博士研究生導師。