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在考虑升降车各液压缸的质量和惯量的情况下,采用Lagrange法对六自由度平台进行动力学分析
新闻分类:公司新闻   作者:admin    发布于:2017-06-074    文字:【】【】【

      在考虑升降车各液压缸的质量和惯量的情况下,采用Lagrange法对六自由度平台进行动力学分析, 中山升降车出租, 中山升降车租赁, 中山升降车多少钱  并得到了精准的动力学方程。对于机械系统而言,Lagrange函数I统一定又为系统的总动能与和总势能.代表动能和势能的广义坐标.  通常来说,应用Lagrange方程的歩骤一般为先计算系统的动能与和势能:,然后建立Lagrange方程:——操作空间的损性矩阵G  ——重力矩阵,可由得到卸,离成、为和哥氏力矩阵离记力和哥氏为矩阵,可通过下式求解:整个平台应分成上平台和六个支腿两部分来进行分祈,当对模型的精度要求不高,且液压缸组件重量远小于平台负载重量时,采用单刚体郎只考虑上平台的动力学摸型将会使计算变得简单快速且误差较小,本文研究的系统液压缸组件相比上平台重量可忽略,因此下面将只对上平台和各丈腿的惯性矩阵、重力矩阵和离为及离/心力和哥氏力矩阵进行求解。




       平台的执行元件即为六个支腿,采用四通阀控制单出伺服征的形式。由于六个支腿的液压驱动系统相同,因此本节中我们只对其中一个支腿进行模型推导。广义上来说,伺服放大器、伺服阀、伺服油化即为我们的被控对象。被控对象下面将针对单支腿液压伺服驱动系统摸型各环节传递函数进行分析。徊服汝大器由于我们采用的MOOG伺服阀马达线圈匯数较多,具有很大的阻抗,所以伺服放大器必须是深度电流反馈放大器,其传递函数。放大器增益(A/V)。—力矩马达线圈转折频率, 由于伺服阀频率远小于伺服为矩马达线圈转折频率。将伺服放大器等效为比例环节。本文研究的六自由度运动平台系统采用的是对称阀控制非对称缸的结构形式。系统采用MOOG-D661型号射流管型高精度两位四通电液伺服阀,它能将微小的电压信号转换成大功率的液压信号推动液压缸运动。下面将通过依次分析伺服阀的流量-压力方程、液压缸的流量连续性方程以及液压缸的动力学方程进行推导。



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     典型的伺服阀由四个对称的带有可变液阻的油路通道组成,因此可以将伺服阀模型等效。下面对阀的流量特性方程进行推导。假设;(1)伺服阀是理想零开四通滑阀,具有理想响位能力;四个节流匹配对称且只存在秦流,;(3)油液温度和油液压缩性不影响阀的特性;(4)C为恒定且=0;(5)油路管道短而粗,液压粒无弹性负载,可不考虑管道动态特性在此假设下,假设阀作正向运动,即Jc>〇,负载压降为扔,忽咯油路管遁内的压力损失。假设油缸在受控容腔体积为处做徵小运动,活塞杆位移量为,则有对于有奸腔,其流量方程为:对于无杆腔,其流量方程为:——液压缸的内泄漏系数——液压缸的外泄漏系数联立,在内部泄漏很小的情况下,负载流量可近似表示,忽略摩擦力及油液质量,由牛顿第二定律可得液压缸的动力学方程m——活塞及负载总质量k——液压缸弹化系数Fl——系统干挽负载.  系统的输入是电压,通过电压调节来控制伺服阀阀位移的正负和大小,因此还需建立伺服阀的数学模型来描述输入电压与阀怒位移间的关系。阀在力矩马达的驱动下进行运动,移动时需要克服的阻力有弹爹力、摩擦为以及液压阻为。建立阀门:,阀忠总质量;——弹黄弹性刚度;C:——阀患姑佳阻尼系数一一阀思弹费预紧量(m);——电禮铁驱动力F*一一阀液压曲为(W);F防—阀忠所受摩擦力(AO;其中,电磁铁驱动为与驱动电压成正比,忽略阀想受到的液压阻力与弹费预紧力,并进行抢普拉斯变换后整理得:——伺服阀电压位移增益、伺服阀的围有赫率,在实际中,常用伺服阀的流量增益系数等效其电压位移增益,因此根据阀的线性化流量方程可得。——伺服阀额定流量  ——伺服阀额定电流P! ——实际供油压为  ——伺服阀的额定压降,一般为控估系统叛学棋型立进行拉普拉斯变换,可得Xy>0时,在无弹性负载工况下,对干扰为&的传递函数:综合伺服放大器、伺服阀、伺服油缸和负载各环节,我们得到简化的单估系统开环框图。



    从六自由度平台的结构出发,对平台各构件进行了位姿描述,并对平台的位姿反解公式进行了推导;再分别基于Newton-Raphson造代法和神经网络法对平台的位姿正解进行求靜,通过位姿范围内W随机信号作为逆解输入,得到百万级训练数据,经过训练后得到的神经网络正解模型误差数量级;然后在忽略各支化角速度以及其离力和哥氏为前提下,通过拉格朗日法立了整个运动平台的动力学模型;最后基于缸的结构分别分析了单钮液压系统中伺服放大器、伺服阀及伺服油位的传递函数,最终得到了单缸液压伺服系统的数学模型,为后续平台拴制策略的设计和研究奠定了理论基础。




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点击次数:965  更新时间:2017-06-07  【打印此页】  【关闭

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