路灯升降车的自动控制系统由控制器和液压系统两部分构成， 广州路灯升降车出租, 广州路灯升降车价格, 广州路灯升降车  其中控制器并不需要建立模型，因此只需要对液压系统建立模型即可。路灯升降车自动控制系统的液压系统模型包括，电液比例方向阀，液压缸的数学模型和定量泵的模型等。路灯升降车原有的机构中需要对发动机，液力变矩器，传动机构等建模，但由于液力变矩器和传动机构其其结构复杂，模型也相对复杂，为了减少计算量和减少工作量，本文不对其做详细建模，后续的仿真中可以根据第二章对液力变矩器和传动机构介绍，通过传动比和有效率以增益的形式表达出来。此外还需要对土壤和滑转率建立数学模型。

      柴油发动机的数学模型有两种：非线性和线性模型。前者可以全面的，真实的反映出发动机的真实性能，但是由于发动机是一个有多个部件构成的复合体，影响其性能的因素非常多，因此很难全面的建立发动机的非线性模型。因此本文采用线性模型来作为发动机的数学模型。发动机的输出转矩是由发动机的转速和油门开度共同决定的，利用发动机的外部特性的实验数据，可以得到发动机的转矩eT和发动机的转速en的函数，其可用多项式表示为：：eT——柴油发动机的有效转矩(N.m)；k——多项式的阶数；sA——多项式的系数；en——发动机转速。进行二次拟合可得外特性模型：1k——二次项系数；2k——一次项系数；1c——常数。当发动机处于调速特性工作时，它的各油门下的怠速转速和油门位置开度的关系如下：en——发动机在各个油门状态下的怠速转速；Rn——发动机最高怠速转速，r/min；Ln——发动机最低怠速转速，r/min；——油门开度。一般柴油发动机的调速特性趋向于直线，整理可得调速特性模型为：3k——一次项系数；2c——常数。某发动机在不同的油门下的部分油门特性曲线：建立该发动机的动力性数学模型其表达式可表示为：eJ——发动机转动惯量；e——发动机角加速度；dT——发动机输出转矩。路灯升降车的发动机一般是柴油机，柴油机一般来说是一个不确定的系统，在计算中一般用线性系统代替非线性系统。根据前面公式，发动矩转矩的函数可以用油门开度和发动机转速n来表示。获得的发动机的转矩有很多的方法，可以分为：经验公式法、根据数据拟合成发动机曲线的方法和查表法。

        比例控制阀作为执行机构和控制系统的连接枢纽，将控制系统发出的信号进行识别和执行。具体来说就是根据电流的大小和极性来控制先导阀中的电磁铁吸力的大小，进而控制主阀的开合，影响输出到液压缸的流量和方向。液压缸的升降和铲刀的升降是呈线性关系的。1.电—机械转换原元件比例电磁铁为先导式电液比例换向阀的输入单元，可以实现电信号与机械量的转换，具有线性度较好的力/位移-电流特性。当比例电磁铁线圈电流一定时，在有效工作行程内输出力保持恒定，具有水平的位移-力特性。比例电磁铁数学模型为：x——比例电磁铁输出力(N)；iK——比例电磁铁转换系数(N/A)。2.先导阀电磁铁通电时衔铁与阀芯之间的相互作用力，tz)(为阀芯位移量，又衔铁工作时的外负载就。 1、2.比例电磁铁；3.阀体；4.阀芯；5、6.压力测量   vm——阀芯质量，kg；vB——阀芯粘性阻尼系数，msN；vK——阀芯对中弹簧刚度，mN；fvK——作用于阀芯上的稳态液动力刚度系数，mN。将上式中联立得：对上式在初始条件为0时，进行拉氏变换得： ——液压的固有频率，sred；bv——液压的阻尼系数；bvK——阀的增益系数。由于阀芯有一定惯性作用，若时间T较小，使得比例减压阀在这一间隔时间内的输出变化很小，可以用这一平均流量作为瞬时流量。 

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         主换向阀主换向阀阀芯的流量连续方程：阀芯的动态力平衡方程为：2A——阀芯端面面积；vx——换向阀阀芯的位移量；1m——主阀芯的质量；B——粘性阻尼系数；hK——换向阀阀芯对中弹簧的弹性系数；fK——稳态的液动力稳态刚度；fB——瞬态液动力刚度系数；——射流角；vC——速度系数；L——油液在阀腔内的实际流程长度。，得一个周期内比例减压阀的传递函数为：将上式简化为：4.液压缸路灯升降车的工作油缸是非对称液压缸，因此缸的有杆腔和无杆腔的工作面积并不相同，这导致主换向阀在两个相反的运动方向上的流量增益不同，因此活塞正反运动时，传递函数不一致，所以分别加以考虑。在阀控非对称油缸内，为使推导过程简便，将回油压力设置为零。1）当阀芯位移0vx时；得油缸两腔的流量分别为：1Q——油缸无杆腔流量；2Q——油缸有杆腔流量；dC——换向阀流量系数；sP——系统工作压力；h——换向阀阀口开口面积梯度；s1P——油缸无杆腔压力；s2P——油缸有杆腔压力。定义负载压力为：负载流量为, ——油缸无杆腔有效作用面积；2A——油缸有杆腔有效作用面积。当活塞匀速运动时，由前面定义的负载压力和负载流量以及  将其运用泰勒公式展开，并进行线性化处理得：为x0时的主换向阀流量增益；为x0时的主换向阀流量--压力系数。2）当阀芯位移0vx时：液压缸两腔的流量方程各自为：当液压缸活塞均匀运动时，得到阀流量的线性方程：按上述过程可得0vx时阀流量的线性方程：为0vx时的主换向阀流量增益；的主换向阀流量_压力系数。5.换向阀控制液压缸连续流量输出方程440vx时，选取活塞杆居中位时为平衡位置，这是因为活塞在中间位置时，液体的压缩性影响最大，阻尼比最小，动力元件固有频率最低，此时系统的稳定性最差，因此选取中间位置为初始位置，则初始值为22010tVVV，tV为液压缸总容积。无杆腔和有杆腔连续性流量方程分别为1V——无杆腔容积，2V——有杆腔容积；y——活塞杆的伸长量；ecC——液压缸内泄漏系数；icC——液压缸外泄漏系数；e——液体的体积弹性模数。设条件01VyA及02VyA成立，可知液压缸负载流量连续方程。液压缸的力平衡方程为：M——活塞和负载折合到活塞上的总质量；cB——活塞阻尼系数；k——弹性刚度；LF——外负载。2）0vx时，活塞反向运动时，与正向运动的流量正好相差一个符号，定义流入无45杆腔的流量为正流量，则流出的为负流量。

     比例放大器电液控制系统中输入信号一般是非常微弱的，通常需要处理和功率放大后。才能驱动比例电磁铁运行，实现参数调节。比例放大器的主要功用是驱动和控制受控的比例电磁铁，满足系统的工作性能要求，在闭环系统中它还承担着反馈信号的放大和系统的控制校正作用。比例放大器是电液控制系统的前置环节，其性能的好坏直接影响着系统系统的控制性能和可靠性。在本次路灯升降车工作装置的自动化设计中对比例放大器的要求如下：1.控制功能强，能实现控制信号的生成，处理、综合、调节和放大。2.线性度要好，精度要高。增益调节方便，具有较强的带载能力和较宽的控制范围。3.有足够的输出功率，输出特性应具有限幅特性，再出现大偏差时能非常可靠的限压限流，将输出控制在允许的范围内，起保护受控对象的作用。4.动态响应要快，频带宽。5.抗干扰能力强，可以适应一般的恶劣的工作环境，零便漂移和噪声小，有很好的稳定性和可靠性。因此，根据上面的性能要求建立比例放大器的数学模型i——比例电磁铁驱动电流，A；pk——比例环节系数；e——输入偏差信号，A；iT——积分环节时间常数；dT——微分环节时间常数；ak——功率放大转换系数，A/V；iu——偏置电流，A；du——颤振信号。4.2.3定量泵对于定量泵，忽略其移动部分的惯性和泵的内摩擦，可得泵的特性方程：Q——定量泵的输出流量；47n——定量泵的转速，rmin；pV——定量泵的几何排量，rml；G——泵内泄漏程度的液导；P——泵输出过程中两节点的压力差，N。

        路灯升降车在作业过程中所受到的阻力种类很多，包括坡道阻力、切土阻力、滚动阻力、铲刀前土方运移时的阻力等多个阻力，阻力过多将大大增加后期建模仿真的难度，因此本文通过建立土壤的阻力模型，减少后期仿真的计算量。土壤阻力模型分为经验模型和解析模型两种模型。经验模型是指通过进行大量的试验从而获得大量的数据经分析后得到模型。这种模型虽然即耗时，耗力，但得到的模型却不能大范围使用，这是因为不同施工地点时其土质不同，所以其模型也会发生变化。而解析模型虽然考虑了工况的变化，但是它只能描述简单的情况。因此经验模型的使用具有局限性。但是对于本文的仿真实验来说，经验模型可以作为仿真实验的土壤模型，其完全可以验证仿真实验的优劣。而解析模型的分析是通过简化路灯升降车，进而分析各阻力的影响。在土壤的力学模型中可以将总合力分解为竖直向上和水平方向的两个力。滑转率从滑转率的公式来看，滑转率是有路灯升降车的实际速度及理论速度运算得来的，因此在现实控制中，只需要通过传感器进行检测，然后通过一系列计算即可得到滑转率。但是在仿真试验的研究过程中，无法通过检测手段得到滑转率。首先可以通过研究影响滑转率的各个因素，得到所需要的物理量，以下是滑转率和有效牵引力的关系式。从上面的式子中可以得到，影响路灯升降车滑转率因素很多，有履带宽度、履带长度、土壤内聚力、附着质量、土壤内摩擦角、土壤水平剪切变形模量、滚动阻尼系数等，但是在一定条件下，以上的各个参数是固定的，因此滑转率和有效牵引力的对应关系是确定的。

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