升降车系统流量压力复合控制特性   升降车租赁, 广州升降车租赁, 广州升降车公司  管路是容积控制系统中重要的组成部分，其特性直接影响系统的控制性能，由于大型升降车的主泵与主缸间存在几十米甚至百米的距离，因此，管路特性和系统补偿控制方法对升降车位置控制特性的影响是不容忽视的。研究考虑管路特性的升降车控制方法是该系统广泛应用的基础。选取合理的管路模型，管路特性和锻件负载特性，获得提高系统快锻过程带载时压力上升慢导致压下量不足的控制方法。

    升降车管路特性分析, 大型升降车由于变量泵与液压缸之间的距离较远，必然会使控制元件与执行机构之间存在长管路结构。管路的引入对系统工作性能的影响主要表现在两方面。一方面，管路会带来系统振动问题，在快锻过程中，反复的高低压交换极易形成交变载荷，在常锻过程中，由于系统流量大、压力高，振动很可能导致管路破裂，并且振动对液压元件寿命会造成很大影响；另一方面，管路结构对液压系统的动静态性能有很大影响，在升降车中，主泵出口与液压缸入口的压力和流量在幅值和相位上并不一致，尤其会发生压力响应滞后的现象，使升降车带载时压力不足，影响加工质量与精度。

      管路问题，以往的处理方式多是将管路简单等效为一个容腔，即忽略掉管路效应对系统特性的影响，或者直接忽略管路结构。随着系统对控制精度的要求越来越高，当连接系统元件间的管路较长或管径与长度之比较小时，这种处理方式显然是不合适的。目前，较为广泛的处理方法有考虑集中液阻液容液感的集中参数法、将管路等分为n部分的分段集中参数法、以数值计算为主的特征线法。本文采用分段集中参数法描述管路特性。(1)液感、液容、液阻86液感表征流体的流动惯性。由于油液具有惯性，改变其流动状态，需要施加一定的外力，而液感就用来表征改变单位流量的运动状态所需施加的压力变化量， cf——校正系数；p——压力的变化量(MPa)；gm——管路内油液质量(kg)；gl——管路长度(m)；gA——管路横截面积(m2)。对于层流流体，校正系数3/4cf。而湍流流体处于杂乱无章的不规则运动状态，所以校正系数很小甚至可以忽略。   描述了两种流动状态下管路中的速度分布情况。uu层流速度剖面湍流速度剖面.  液容表征管路的变形及流体的压缩性。将管路中油液类比于机械弹簧，则可以用弹簧刚度近似油液及管路的等效弹性模量。  E——等效体积弹性模量；d——管路内径(m)；b——管路壁厚(m)；mE——管路材料的体积弹性模量(MPa)；gV——管路中油液体积(m3)。  液阻表征管内流体流动时所受阻力。圆管中层流运动规律Qdlpg4128  ——油液动力粘度(sPa)。流量稳定时管壁对流动流体的粘性阻尼作用的静摩擦液阻sR为4128dlQpRgs.  将管路分段进行研究，相邻的两段管路流体速度不同，彼此产生相互作用，造成能量损失，压力波在传播过程中呈现衰减态势。动摩擦液阻dR表征这种相互作用而引起的能量损失。由于这种现象是流体粘性引起的，所以动摩擦液阻dR与静摩擦液阻sR之间存在函数关系.   (2)基于分段集中参数法管路建模将长度为gl的管路平均分成n份，如图5-2所示。任取n段管路中一段，将液压管路等效为电回路模型进行分析，等效回路。

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     升降车主泵与主缸，回程泵与回程缸之间存在较长管路，其原理示意图。  RKP泵偏心量在限位活塞侧时为泵工况，偏心量在控制活塞侧时为马达工况，其两象限工作特性示意图。升降车的压下过程建立系统数学模型。此时，主泵工作于泵工况，向主缸供油，主泵出口流量即为管路入口流量.  锻件在变形过程中，随着变形量的变化，变形抗力呈现非线性的变化，但由实验结论可知，锻件变形抗力可近似按照线性规律处理，即)(0FhyyKKddd，其中h为锻件变形量，0y为升降车位于上顶点时上砧表面与锻件上表面的距离。当升降车接触锻件前，负载变形抗力为零即0dK。活动横梁向下运动的过程中，由于回程缸采用恒力控制，其压力为恒定值，此处将回程缸压力视为常数，只考虑主泵与主缸之间的关系.  

      管路效应对系统特性的影响,  当简化系统模型时，不考虑管路的管路效应，采用等效容腔法建模，即管路入口压力和流量与出口压力和流量是一样的。但是，容积控制系统的特性中管路效应的影响是不容忽视的，必须采用合理的模型满足系统分析的需要。选取管长15m，管径22mm，油液体积弹性模量700MPa，运动粘度0.03956/sm2，油液密度8603kg/m，根据系统的传递函数得到频率特性图。 采用等效容积法和分段集中参数法建模时，低频段系统的特性一致，而高频段有明显的差异。采用等效容积法，忽略了系统的谐振特性；采用分段集中参数法，其谐振点数量与管路分段数有关，但已经考虑了系统的谐振问92题。本文解决的问题，采用分段集中参数法可以满足分析的要求。

      流量压力复合控制器设计由上一节的分析可知，升降车系统的液压管路使系统的频宽降低，造成系统的快锻特性变差，并且当进入工进阶段后，主缸的压力不能很快的上升至需要的压力值，造成快锻压下量不足，不能满足快锻工艺要求，还降低了系统的效率。因此，需要升降车系统控制方法进行研究。

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