機電液系統(tǒng)的動能剛度原理與方法

目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 概述 1
1.2 機電液系統(tǒng)的構(gòu)成及特點 2
1.2.1 機電液系統(tǒng)的產(chǎn)生及研究背景 2
1.2.2 機電液系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu) 3
1.3 機電液系統(tǒng)的基本要素及技術(shù)特征 6
1.3.1 機電液系統(tǒng)的基本要素 6
1.3.2 機電液系統(tǒng)一體化的技術(shù)特征 8
1.4 機電液系統(tǒng)的發(fā)展趨勢 8
1.5 機電液系統(tǒng)設(shè)計中面臨的挑戰(zhàn) 10
1.6 機電液系統(tǒng)動能剛度的研究背景 13
第2章 軸向柱塞泵/馬達全耦合動力學建模 17
2.1 概述 17
2.2 柱塞泵數(shù)組功率鍵合圖建模方法 18
2.3 柱塞泵/馬達全耦合動力學模型 21
2.3.1 柱塞-滑靴子系統(tǒng)摩擦學與動力學解耦分析 21
2.3.2 主軸-缸體子系統(tǒng)動力學建模 24
2.3.3 油腔-配流子系統(tǒng)建模 27
2.3.4 全耦合動力學模型 29
2.4 全耦合動力學模型計算機仿真分析 31
2.4.1 全耦合動力學模型無量綱化 32
2.4.2 全耦合動力學計算機仿真模型 33
2.4.3 全耦合動力學分析 40
2.5 本章小結(jié) 47
第3章 機電液系統(tǒng)全局建模及仿真分析 49
3.1 概述 49
3.2 機電液系統(tǒng)多剛度非線性數(shù)學模型 50
3.2.1 系統(tǒng)全局簡化模型 50
3.2.2 子系統(tǒng)數(shù)學模型 51
3.2.3 系統(tǒng)非線性參數(shù)數(shù)學模型 67
3.3 變環(huán)境工況下機電液系統(tǒng)仿真分析 70
3.3.1 仿真模型及參變數(shù)設(shè)置 70
3.3.2 變轉(zhuǎn)速工況 71
3.3.3 變負載工況 72
3.3.4 變參量工況 74
3.4 本章小結(jié) 77
第4章 機電液系統(tǒng)實驗平臺設(shè)計及應(yīng)用 79
4.1 概述 79
4.2 實驗平臺設(shè)計 80
4.2.1 總體方案設(shè)計 80
4.2.2 結(jié)構(gòu)原理設(shè)計 82
4.3 實驗平臺工作原理及功能 85
4.3.1 實驗平臺工作原理 85
4.3.2 工況載荷譜數(shù)字化模擬原理 87
4.3.3 檢測與控制系統(tǒng)原理 87
4.4 實驗內(nèi)容設(shè)計及應(yīng)用 89
4.4.1 科學實驗的重要意義 89
4.4.2 實驗教學體系及內(nèi)容設(shè)計 90
4.4.3 變轉(zhuǎn)速液壓動力系統(tǒng)恒流量控制——專業(yè)基礎(chǔ)性實驗案例 92
4.4.4 永磁同步電機與齒輪泵匹配性能——綜合設(shè)計性實驗案例 96
4.4.5 機電液系統(tǒng)電功率狀態(tài)圖示化在線監(jiān)測——創(chuàng)新研究性實驗案例 100
4.4.6 變轉(zhuǎn)速液壓系統(tǒng)輸出流量主動控制——專題研討性實驗案例 114
4.5 本章小結(jié) 125
第5章 機電液系統(tǒng)動能剛度及識別方法 128
5.1 概述 128
5.2 系統(tǒng)多參量耦合及功率平衡方程 128
5.2.1 多參量耦合過程 128
5.2.2 機電液系統(tǒng)全局功率分布 131
5.3 系統(tǒng)全局功率動、靜態(tài)匹配方程 136
5.3.1 功率靜態(tài)匹配方程 136
5.3.2 功率動態(tài)匹配方程 137
5.4 系統(tǒng)動能剛度原理 138
5.4.1 變剛度物理模型 138
5.4.2 變剛度數(shù)學模型 139
5.4.3 動能剛度原理 143
5.5 機電液系統(tǒng)動能剛度分析 145
5.5.1 子系統(tǒng)動能剛度 145
5.5.2 全局動能剛度 147
5.5.3 動能剛度傳遞特性 147
5.6 系統(tǒng)動能剛度圖示化識別方法 149
5.6.1 動能剛度李薩如圖 149
5.6.2 動能剛度圓 150
5.7 動能剛度檢測及計算方法 152
5.7.1 動能剛度檢測實驗方法 152
5.7.2 動能剛度角的計算 154
5.7.3 動能剛度線的處理 155
5.8 系統(tǒng)參量對動能剛度影響機理實驗分析 156
5.8.1 油液溫度對動能剛度的影響 157
5.8.2 馬達排量對動能剛度的影響 157
5.8.3 馬達輸出軸上轉(zhuǎn)動慣量對動能剛度的影響 158
5.9 系統(tǒng)工況對動能剛度影響機理實驗分析 159
5.9.1 變負載工況 159
5.9.2 變轉(zhuǎn)速工況 160
5.10 本章小結(jié) 161
第6章 機電液系統(tǒng)內(nèi)外部特征協(xié)同分析方法 164
6.1 概述 164
6.2 機電液一體化理論與技術(shù)研究試驗平臺 164
6.2.1 試驗平臺原理 165
6.2.2 試驗平臺功能 165
6.2.3 測控系統(tǒng) 167
6.3 柱塞馬達流量與壓力脈動機理 169
6.3.1 流量與壓力脈動機理分析 169
6.3.2 柱塞馬達壓力脈動試驗分析 174
6.4 液壓馬達瞬時轉(zhuǎn)速測量及波動源提取 179
6.4.1 液壓馬達瞬時轉(zhuǎn)速測量 180
6.4.2 瞬時轉(zhuǎn)速測量誤差分析 181
6.4.3 液壓馬達轉(zhuǎn)速波動源提取方法 184
6.5 系統(tǒng)內(nèi)外部特征協(xié)同分析 189
6.5.1 變轉(zhuǎn)速工況下系統(tǒng)內(nèi)外部特征協(xié)同分析 190
6.5.2 變負載工況下系統(tǒng)內(nèi)外部特征協(xié)同分析 197
6.6 本章小結(jié) 204
附錄A 主要公式推導過程 206
附錄B 柱塞泵參數(shù)化仿真模型MATLAB代碼 212
附錄C 液壓馬達轉(zhuǎn)速波動源時域特征提取程序 218