機(jī)械專業(yè)外文文獻(xiàn)翻譯-外文翻譯--DISF302二次調(diào)節(jié)伺服加載系統(tǒng)的耦合影響

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錄 A 譯文 附錄 次調(diào)節(jié)伺服加載系統(tǒng)的耦合影響 0 引言 二次調(diào)節(jié)伺服加載系統(tǒng)是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新型加載技術(shù)，它適用于各種發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱、車輛傳動(dòng)橋等旋轉(zhuǎn)試件的模擬加載試驗(yàn)。同傳統(tǒng)的液壓加載系統(tǒng)相比，這種加載系統(tǒng)具有能量可回收、效率高、動(dòng)態(tài)性能好、控制靈活可靠等一系列優(yōu)點(diǎn)。但這兩種加載系統(tǒng)存在液壓和機(jī)械兩種耦合干擾問題，這兩種耦合干擾都將給系統(tǒng)帶來(lái)不利的影響。本文通過系統(tǒng)建模與仿真，詳細(xì)分析了液壓耦合和機(jī)械耦合對(duì)系統(tǒng)控制性能的影響。 1 系統(tǒng)原理和數(shù)學(xué)模型 二次調(diào)節(jié)伺服加載系統(tǒng)原 理如圖 1。 2 加載系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型 對(duì)圖 1 的二次調(diào)節(jié)伺服加載系統(tǒng)建立數(shù)學(xué)模型，并經(jīng)適當(dāng)簡(jiǎn)化、整理，將其表示成方塊圖形式，如圖2。由圖 2 可見，該系統(tǒng)為兩輸入兩輸出系統(tǒng)， 分為對(duì)應(yīng)于二次元件 9 的轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)， 5 的轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)。 +-+-+++-N iM oN o)(1212) 和 ) ，分別為轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)和轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的電液伺服閥 8(17)、變量液壓缸 7(16)、位移傳感器 6(18)、二次元件 9(15)的綜合傳遞函數(shù)，若兩系統(tǒng)各元件 (轉(zhuǎn)速傳感器 10 和轉(zhuǎn)矩傳感器 13 除外 )相同，則 )和 ) 相同，其具體形式為 )(1 )(1 2m a a ( 1 ) )s v ys v L s vs v s P A???? ? ? ?82 2 0 . 54 . 8 1 0 ( ( 1 ) 2 9 . 8 )1 8 9 . 0 1 8 9 . 0 ? ? ? ? 22 2 0 . 4 56 . 5 ( 1 ) ( 1 )3 5 . 1 1 7 4 . 0 1 7 4 . 0?? ? ? ? 式中 ωsv 有頻率和阻尼比； A 和 變量液壓缸活塞的有效作用面積和最大位移： 二次元件的最大排量； 位移傳感器的變換系數(shù)。 G )為加載對(duì)象 括二次元件 9、轉(zhuǎn)速傳感器 10、轉(zhuǎn)矩傳感器 13)的慣性阻尼環(huán)節(jié)，其傳遞函數(shù)形式為 )(2 = 1 R? = 1 2 式中 加載對(duì)象 等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和等效阻尼系數(shù)。 )為二次元件 15 的慣性阻尼環(huán)節(jié)，其傳遞函數(shù)形式為 )(2 = = S 式中 二次元件 15 的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和阻尼系數(shù)。 轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)的輸入、輸出轉(zhuǎn)速； 轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的輸入、輸出轉(zhuǎn)矩。 轉(zhuǎn)速傳感器 10、轉(zhuǎn)矩傳感器 13 的變換系數(shù)。 3 耦合干擾對(duì)系統(tǒng)控制性能的影響。 由圖 1 可以看出，兩個(gè)二次元件一端是以壓力耦合方式并聯(lián)于恒壓網(wǎng)絡(luò)上，而另一端是通過加載對(duì)象、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩傳感器，以機(jī)械耦合方式聯(lián)于一體的，因此這種加載系統(tǒng)存在液壓耦合和機(jī)械耦合。 為了進(jìn)一步分析耦合干擾對(duì)系統(tǒng)控制性能的影響，在負(fù)載壓力為正弦波動(dòng)、輸出轉(zhuǎn)速 輸出轉(zhuǎn)矩方波波動(dòng)情況下，對(duì)如圖 2 的系統(tǒng)模型進(jìn)行仿真，仿真結(jié)果如圖 3、 圖 4、圖 5。 1 輸出轉(zhuǎn)速 2 輸出轉(zhuǎn)矩 圖 3 負(fù)載壓力波動(dòng)下的仿真曲線。圖 3 a、 b、 c、 d 中，曲線 l 為不同負(fù)載壓力波動(dòng)干擾下轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)輸出轉(zhuǎn)速的階躍響應(yīng)，壓力波動(dòng)幅度分別為額定壓力值 (29． 5 0、 5． 0％、 10． 0％、 20． 0％；曲線 2 為以上各種壓力波動(dòng)干擾下轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)輸出轉(zhuǎn)矩的階躍響應(yīng)。由曲線 l 可得，以上各種壓力波動(dòng)干擾下輸出轉(zhuǎn)速的波動(dòng)誤差分別為0． 1％、 3． 2％、 5． 0％、 8． 0％；由曲線 2 可得，相同壓力波動(dòng)干擾下輸出轉(zhuǎn)矩的波動(dòng)誤差分別為 0． 1％、 5． 0％、 9． 5％、 20． 0％。 可見，轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)和轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的控制性能，同時(shí)受到負(fù)載壓力波動(dòng) (液壓耦合 )干擾的影響，隨負(fù)載壓力波動(dòng)幅度的增大，兩控制系統(tǒng)的控制精度都明顯變差，且轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)所受影響大于轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)。 4 a、 b、 c、 d 中，曲線 1 為轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)輸出轉(zhuǎn)速的方波響應(yīng)， 它作為轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的波動(dòng)干擾 ，其波動(dòng)幅度分別為設(shè)定值 (500r／ m)的 0、 0％、 20． 0％、 40． 0％；曲線 2 為以上各種轉(zhuǎn)速波動(dòng)干擾下轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)輸出轉(zhuǎn)矩的階躍響應(yīng)。由曲線 2 可得，以上各種轉(zhuǎn)速波動(dòng)干擾下輸出轉(zhuǎn)矩的波動(dòng)誤差分別為 0． 1％ 、 2． 0％、 4． 0％、 可見，轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的控制性能受到轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)輸出轉(zhuǎn)速波動(dòng) (機(jī)械耦合 )干擾的影響，隨輸出轉(zhuǎn)速波動(dòng)幅度的增大，轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的控制精度變差。 圖 5 a、 b、 c、 d 中，曲線 2 為轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)輸出轉(zhuǎn)矩的方波響應(yīng)，作為轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)的波動(dòng)干擾，其波動(dòng)幅度分別為設(shè)定值 (300N． m)的 0、 10． 0％、 30． 0％、 50． 0％；曲線 1 為以上各種轉(zhuǎn)矩波動(dòng)干擾下轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)輸出轉(zhuǎn)速的階躍響應(yīng) 。 由曲線 1 可得，以上各種轉(zhuǎn)矩波動(dòng)干擾下輸出轉(zhuǎn)速的波動(dòng)誤差分別為 0、 4． 0％、 8． 0％、 13． 6％?？梢姡?轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)的控制性能受到轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)輸出轉(zhuǎn)矩波動(dòng) (機(jī)械耦合 )干擾的影響，隨輸出轉(zhuǎn)矩波動(dòng)幅度的增大，轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)的控制精度明顯變差。將圖 4 與圖 5 比較還可見，轉(zhuǎn)矩波動(dòng)對(duì)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)的干擾影響明顯大于轉(zhuǎn)速波動(dòng)對(duì)轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的干擾影響。 4 結(jié) 論 二次調(diào)節(jié)伺服加載系統(tǒng)存在兩種耦合，一種是液壓耦合，一種是機(jī)械耦合。這兩種耦合都將對(duì)系統(tǒng)的控制性能產(chǎn)生干擾影響，液壓耦合干擾的影響取決于負(fù)載壓力波動(dòng)，機(jī)械耦合干擾的影響取決于輸出轉(zhuǎn)矩和輸出轉(zhuǎn)速波動(dòng)。 對(duì)于無(wú)任何補(bǔ)償?shù)钠胀?制系統(tǒng)來(lái)講，隨著負(fù)載壓力、輸出轉(zhuǎn)矩和輸出轉(zhuǎn) 速的波動(dòng)幅度的增大，系統(tǒng)的控制精度明顯變差，且轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)受負(fù)載壓力波動(dòng)的影響大于轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)， 轉(zhuǎn)矩波動(dòng)對(duì)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)的影響大于轉(zhuǎn)速波動(dòng)對(duì)轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的影響 。采用魯棒補(bǔ)償方法，即在普通的 制基礎(chǔ)上，歸零因子環(huán)節(jié)和低通濾波器，對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，可有效消除液壓耦合 (壓力波動(dòng) )和機(jī)械耦合 (轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩波動(dòng) )干擾的影響，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)和轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)之間的解耦，并同時(shí)使系統(tǒng)獲得很強(qiáng)的魯棒性，從而大大地提高系統(tǒng)的控制性能。 附錄 次調(diào)節(jié)靜液傳動(dòng)技術(shù) 1 二次調(diào)節(jié)靜液傳動(dòng)技術(shù)，是對(duì)液壓能與機(jī)械能相互轉(zhuǎn) 換的液壓元件進(jìn)行調(diào)節(jié)，來(lái)實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換和傳遞的技術(shù)。如果把液壓系統(tǒng)中機(jī)械能轉(zhuǎn)化成液壓能的元件 (液壓泵 )，稱為一次元件或初級(jí)元件，則把液壓能和機(jī)械能可以互相轉(zhuǎn)換的元件 (液壓馬達(dá)／泵 )，稱為二次元件或次級(jí)元件 3，是對(duì)液壓傳動(dòng)過程進(jìn)行能量的回收和重新利用，并從宏觀的角度對(duì)靜液傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行合理的配置以及改善其控制特性。 基于能量回收與重新利用而提出的二次調(diào)節(jié)概念，對(duì)改善液壓傳動(dòng)系統(tǒng)效率非常有效。它不但能實(shí)現(xiàn)功率適應(yīng)，而且還可以對(duì)工作機(jī)構(gòu)的制動(dòng)動(dòng)能和重力勢(shì)能進(jìn)行回收與重新利用。同時(shí)，在網(wǎng)絡(luò)上還可以連接多個(gè)互不相關(guān)的負(fù)載 ，在驅(qū)動(dòng)負(fù)載的二次元件上直接控制其轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩和功率， 或通過液壓變壓器來(lái)控制其位移和速度 。二次調(diào)節(jié)靜液傳動(dòng)系統(tǒng)在控制與功能上的特點(diǎn)，為解決液壓傳動(dòng)技術(shù)中目前尚未解決的某些傳動(dòng)問題和替代有關(guān)傳動(dòng)技術(shù)提供了有利的條件。 2 二次調(diào)節(jié)靜液傳動(dòng)系統(tǒng)的組成 二次調(diào)節(jié)靜液傳動(dòng)技術(shù)，是在恒壓網(wǎng)絡(luò)中對(duì)二次元件 (液壓泵／馬達(dá) )進(jìn)行調(diào)節(jié)，通過改變其排量來(lái)適應(yīng)負(fù)載的變化。二次調(diào)節(jié)靜液傳動(dòng)系統(tǒng)的組成如圖 1 所示，它主要由二次元件 2、變量控制缸 8、電液伺服(比例 )閥 7(也可以是其他控制方式 )等組成。 恒壓油源部分由單向截止閥 4、恒 壓變量泵和液壓蓄能器 5 組成。由于恒壓油源部分的動(dòng)態(tài)特性較好，所以在對(duì)二次調(diào)節(jié)靜液傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行分析與研究時(shí)，可以不考慮油源部分的動(dòng)態(tài)性能對(duì)系統(tǒng)輸出的影響，并且可認(rèn)為恒壓網(wǎng)絡(luò)中的壓力基本保持恒定不變。這樣不僅能簡(jiǎn)化研究的復(fù)雜性，同時(shí)也能保證研究結(jié)果的準(zhǔn)確性。 3 二次調(diào)節(jié)靜液傳動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn) 圖 1 所示的二次調(diào)節(jié)靜液傳動(dòng)系統(tǒng)具有如下特點(diǎn) ： 1)它是壓力耦聯(lián)系統(tǒng)，系統(tǒng)中的壓力基本保持不變，恒壓油源的工作壓力直接與二次元件相連。因此，在系統(tǒng)中沒有原理性的節(jié)流損失，提高了系統(tǒng)效率。 2)通過改變二次元件排量 z 的大小可改 變輸出轉(zhuǎn)矩 大小，從而建立起與之相適應(yīng)的轉(zhuǎn)速；通過改變二次元件斜盤的擺動(dòng)方向來(lái)改變二次元件的旋轉(zhuǎn)方向。液壓泵／馬達(dá)可在四個(gè)象限內(nèi)運(yùn)行工作， 二次元件既可以工作在液壓馬達(dá)工況 ，也可以工作在液壓泵工況，為能量的回收和再利用創(chuàng)造了條件。 3)液壓蓄能器回收的液壓能可滿足間歇性大功率的需要，在設(shè)備的啟動(dòng)過程中能利用液壓蓄能器釋放出的能量來(lái)加速啟動(dòng)過程，提高了液壓系統(tǒng)的工作效率。 l 一負(fù)載； 2 一二次元件； 3 一光電編碼器； 4 一單向截止閥； 5能器； 6 一過濾器； 7 一電液伺服閥； 8 一變量控制缸； 9 一斜盤擺角傳 感 器； 10 一速度控制器； 擺角位置控制器； 12圖 1 二次調(diào)節(jié)靜液傳動(dòng)系統(tǒng)工作原理圖 4)二次元件的排量 ：隨外負(fù)載轉(zhuǎn)矩 變化而變化，并能達(dá)到功率匹配。 5)液壓蓄能器使系統(tǒng)不會(huì)形成壓力尖峰，可減少壓力限制元件的發(fā)熱，降低用于系統(tǒng)冷卻的功率消耗。 6)二次元件工作于恒壓網(wǎng)絡(luò)，可以并聯(lián)多個(gè)互不相關(guān)的負(fù)載，實(shí)現(xiàn)互不相關(guān)的控制規(guī)律，而液壓泵站只需按負(fù)載的平均功率之和進(jìn)行設(shè)計(jì)安裝。 7)二次調(diào)節(jié)靜液傳動(dòng)系統(tǒng)提供了新的控制規(guī)律和控制結(jié)構(gòu)?？蓪?shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速控制、轉(zhuǎn)角控制、轉(zhuǎn)矩控制和功率控制。 4 二次調(diào)節(jié)靜液傳 動(dòng)系統(tǒng)的工作原理 在圖 1 所示的二次調(diào)節(jié)靜液傳動(dòng)系統(tǒng)中，二次元件 2 的排量由變量控制缸 8 控制，變量控制缸 8 的流量通過電液伺服 (比例 )閥 7 控制。二次元件 2 轉(zhuǎn)速的變化，可由與二次元件轉(zhuǎn)軸相連的光電編碼器 3(或其它測(cè)量元件 )測(cè)出并轉(zhuǎn)送給速度控制器 盤擺角的變化由斜盤擺角傳感器 9 測(cè)出并轉(zhuǎn)送給擺角位置控制器11，控制器放大器 12 根據(jù)一定的控制方法，產(chǎn)生控制信號(hào)控制電液伺服 (比例 )閥 7，再控制變量控制缸的變化，用來(lái)控制二次元件 2 的斜盤傾角和方向，進(jìn)而改變二次元件 2 的排量，從而使系統(tǒng)穩(wěn)定地工作在某一工作狀態(tài)。這個(gè)平衡狀 態(tài)可產(chǎn)生于任何的設(shè)定轉(zhuǎn)速，通過改變電液伺服 (比例 )閥 7 的控制信號(hào)，可以使二次元件的轉(zhuǎn)速無(wú)級(jí)變化。 5 二次調(diào)節(jié)靜液傳動(dòng)系統(tǒng)的控制方式 在二次調(diào)節(jié)靜液傳動(dòng)系統(tǒng)中，雖然控制的參數(shù) (位置、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩或功率 )不同，但最終執(zhí)行元件都是相同的，并且都是通過變量控制油缸來(lái)控制二次元件的斜盤傾角。因此，可以通過對(duì)不同參數(shù)的檢測(cè)和反饋來(lái)實(shí)現(xiàn)多種控制功能。 1)二次調(diào)節(jié)靜液傳動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)速控制 圖 2 是液壓直接轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)。在系統(tǒng)中，二次元件 3 直接與恒壓網(wǎng)絡(luò)相連接，測(cè)速泵 4 和二次元件3 同軸相連，作為二次元件的測(cè)速裝置。測(cè)速泵 4 的 輸出管路接到二次元件變量控制油缸 2 的右側(cè)，同時(shí)并聯(lián)節(jié)流閥 (節(jié)流閥 5 和固定節(jié)流口 6)。 當(dāng)調(diào)節(jié)節(jié)流閥 5 時(shí)，變量控制缸 2 右側(cè)的壓力將發(fā)生變化，使二次元件 3 的斜盤傾角也隨之改變。在恒壓網(wǎng)絡(luò)中，二次元件 3 的輸出轉(zhuǎn)矩是隨二次元件的斜盤傾角變化。 當(dāng)二次元件的斜盤傾角改變后，在外負(fù)載一定的情況下，二次元件 3 加速或減速，二次元件轉(zhuǎn)速的變化將引起測(cè)速泵 4 流量的改變，這時(shí)節(jié)流閥中節(jié)流口處的壓力也隨之改變，產(chǎn)生位移，推動(dòng)二次元件斜盤偏轉(zhuǎn)一定角度，于是二次元件 3 的輸出轉(zhuǎn)矩也隨之調(diào)整，當(dāng)輸出轉(zhuǎn)矩與外負(fù)載 相平衡時(shí)，二次元件便穩(wěn)定在某一轉(zhuǎn)速下作恒速轉(zhuǎn)動(dòng)。 1 一減壓閥； 2 一變量控制缸； 3 一二次元件； 4 一測(cè)速泵； 5閥； 6 一固定節(jié)流口； 7圖 2 二次調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速直接控制系統(tǒng) 2)二次調(diào)節(jié)靜液傳動(dòng)系統(tǒng)位置控制 在二次調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)中加入一條二次元件輸出軸的轉(zhuǎn)角反饋回路，即構(gòu)成如圖 3(a)所示的電反饋二次元件位置控制系統(tǒng)。 在這個(gè)控制系統(tǒng)中包含有變量控制缸的位移反饋，它作為控制系統(tǒng)的輔助控制變量。 3)二次調(diào)節(jié)靜液傳動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩控制 在恒壓網(wǎng)絡(luò)中，控制二次元件的斜盤傾角為一定值，則相應(yīng)的輸出轉(zhuǎn)矩也為一定值， 這時(shí)可采用位移傳感器或轉(zhuǎn)矩傳感器。位移傳感器檢測(cè)變量缸的位移，如果使它為一定值，根據(jù)變量之間的相互關(guān)系，則可使輸出轉(zhuǎn)矩也為一定值。 但是由于粘性摩擦轉(zhuǎn)矩的影響，它不能精確地控制負(fù)載轉(zhuǎn)矩。采用轉(zhuǎn)矩傳感器則能實(shí)現(xiàn)較精確的轉(zhuǎn)矩控制。在轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，也應(yīng)實(shí)行轉(zhuǎn)速檢測(cè)監(jiān)控，防止超速。 對(duì)于像絞車、卷?yè)P(yáng)機(jī)之類的傳統(tǒng)液壓傳動(dòng)裝置，需要有恒定的牽引力，如果采用二次調(diào)節(jié)靜液傳動(dòng)系統(tǒng)，即為恒轉(zhuǎn)矩控制。 23 一變量控制缸； 4 一電液伺服閥； 5 6 一控制器； 7． 1 一測(cè)速機(jī) ； 7． 2 一轉(zhuǎn)矩傳感器； 7． 3 一負(fù)載 圖 3 二次調(diào)節(jié)靜液傳動(dòng)控制系統(tǒng) 圖 3(a)為轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)。 圖 3(b)為轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)。 4)二次調(diào)節(jié)靜液傳動(dòng)系統(tǒng)功率控制 在二次調(diào)節(jié)靜液傳動(dòng)系統(tǒng)功率控制時(shí)，可以有控制壓力 P。、二次元件排量 ：和二次元件轉(zhuǎn)速的乘積為一定值以及控制轉(zhuǎn)矩 和轉(zhuǎn)速 的乘積為一定值的兩種實(shí)現(xiàn)功率控制途徑：即通過檢測(cè)二次元件的輸入流量并反饋到控制器，與實(shí)際給定值比較，用這個(gè)差值來(lái)控制二次元件的排量，使輸出功率與期望值相符，如圖 4(a)所示?；蚴峭ㄟ^檢測(cè)二次元件的轉(zhuǎn)速與變量控制 缸的位移 (排量 )，然后，用兩者的乘積 (流量 )與實(shí)際給定值進(jìn)行比較，用來(lái)調(diào)節(jié)二次元件的排量，如圖 4(b)所示。 a)流量檢測(cè)功率控制 b)轉(zhuǎn)速檢測(cè)功率控制 12345 6 7． 2 一轉(zhuǎn)矩傳感器 圖 4 二次調(diào)節(jié)靜液傳動(dòng)控制系統(tǒng) 6 二次調(diào)節(jié)靜液傳動(dòng)系統(tǒng)的應(yīng)用 由于二次調(diào)節(jié)靜液傳動(dòng)系統(tǒng)具有許多優(yōu)點(diǎn)，使它在很多領(lǐng)域得到廣泛地應(yīng)用。國(guó)外已將其成功應(yīng)用于造船工業(yè)、鋼鐵工業(yè)、大型試驗(yàn)臺(tái)、車輛傳 動(dòng)等領(lǐng)域。第一套配備有二次調(diào)節(jié)閉環(huán)控制的產(chǎn)品，是無(wú)人駕駛集裝箱轉(zhuǎn)運(yùn)車 建在鹿特丹的歐洲聯(lián)運(yùn)碼頭 ( 德國(guó)的海上浮油及化學(xué)品清污船一科那西山特號(hào)，其液壓傳動(dòng)設(shè)備配備有二次調(diào)節(jié)反饋控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以使預(yù)選的撇沫泵和傳輸泵設(shè)備的轉(zhuǎn)速保持恒定， 轉(zhuǎn)矩的影響 。德累斯頓工業(yè)大學(xué)通用試驗(yàn)臺(tái)，利用二次調(diào)節(jié)反饋控制的特點(diǎn)，可以進(jìn)行能量回收及具有高反饋控制精度。 該試驗(yàn)臺(tái)能滿足實(shí)際中的嚴(yán)格要求，圖 5 (a)為兩軸固定的傳動(dòng)元件性能測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)，圖 5(b)為三軸固定的傳 動(dòng)元件性能測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)，它們可以對(duì)多種不同形式的旋轉(zhuǎn)試件在接近試際運(yùn)行工況的條件下進(jìn)行試驗(yàn)。 除對(duì)該試驗(yàn)臺(tái)有較高的動(dòng)態(tài)性能要求外，還對(duì)它的節(jié)能效果寄予很大希望。奔馳汽車公司也將二次調(diào)節(jié)技術(shù)應(yīng)用于行駛模擬試驗(yàn)臺(tái)以及 在無(wú)人駕駛運(yùn)輸系統(tǒng)的行駛驅(qū)動(dòng)。 l 一電動(dòng)機(jī)； 23 一液壓蓄能器； 4 一二次元件； 5 一測(cè)速裝置 圖 5(a) 二次調(diào)節(jié)靜液傳動(dòng)兩軸旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)試驗(yàn)系統(tǒng) 圖 5(b) 二次調(diào)節(jié)靜液傳動(dòng)三軸旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng) 它還被用于近海起重機(jī)的驅(qū)動(dòng)和油田用抽油機(jī)的液壓系統(tǒng)中。圖 6 是二次調(diào)節(jié)靜液傳動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)用在液壓抽油 機(jī)中的工作原理圖。在液壓缸下降的過程中，靠鉆桿和抽油泵的重力勢(shì)能來(lái)驅(qū)動(dòng)作為液壓馬達(dá)工況工作的二次元件 2。電動(dòng)機(jī) 1 和二次元件 2 驅(qū)動(dòng)作為液壓泵工況工作的二次元件 3。二次元件 3 再將壓力油壓入液壓蓄能器 8 中，以便在后續(xù)的液壓缸上升過程中使用。在液壓缸下降到終點(diǎn)時(shí)，由行程開關(guān) 1O 控制二次元件 2 的擺角過零點(diǎn)，而轉(zhuǎn)成液壓泵工況工作。利用換向閥 4 將二次元件 3 擺過零點(diǎn)轉(zhuǎn)成液壓馬達(dá)工況工作。采用了二次調(diào)節(jié)技術(shù)的液壓抽油機(jī)具有較高的充填率和較高的循環(huán)頻率，并延長(zhǎng)了鉆桿和抽油泵的壽命。 l 一電動(dòng)機(jī)； 2， 34 一電磁換 向閥； 5， 6 一溢流閥； 7 一單向閥； 89 一液壓缸； 10圖 6 二次調(diào)節(jié)靜液傳動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)用在液壓抽油機(jī)中的工作原理圖 市區(qū)公共汽車配備了二次調(diào)節(jié)靜液傳動(dòng)系統(tǒng)后，節(jié)能效果相當(dāng)顯著。如圖 7 所示．改造后的公共汽車由一臺(tái)軸向柱塞單元 驅(qū)動(dòng)。它圖 5(b) 二次調(diào)節(jié)靜液傳動(dòng)三軸旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)試驗(yàn)系統(tǒng)在滿載啟動(dòng)時(shí)，能給出大約 180 功率，由此可使汽車在 20 s 內(nèi)加速到它的最大速度 50 h，而發(fā)動(dòng)機(jī)的功率卻只有 30 150 差值，是從液壓蓄能器中獲得的。液 壓蓄能器的充壓是在制動(dòng)過程中進(jìn)行的。在這個(gè)過程中，二次元件作為液壓泵來(lái)工作，而液壓蓄能器為下次的加速過程充壓。系統(tǒng)的流量損失，由液壓泵來(lái)補(bǔ)償。 上所述，二次調(diào)節(jié)靜液傳動(dòng)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)能量的回收和重新利用，其主要應(yīng)用在以下幾個(gè)方面： 1)位能回收 如液壓驅(qū)動(dòng)的卷?yè)P(yáng)起重機(jī)械。由于卷?yè)P(yáng)機(jī)械中有位能變化，采用二次調(diào)節(jié)靜液傳動(dòng)技術(shù)可以回收其位能。它可用于起重機(jī)械和礦井提升機(jī)械，纜索機(jī)械的索道傳動(dòng)，船用甲板機(jī)械等 (如圖 6 所示 )； 2)慣性能回收 如液壓驅(qū)動(dòng)擺動(dòng)機(jī)械和試驗(yàn)裝置。應(yīng)用二次調(diào)節(jié)靜液傳動(dòng)技術(shù)可對(duì)擺動(dòng)機(jī)械在頻繁 的啟動(dòng)、制動(dòng)過程中產(chǎn)生的慣性能，進(jìn)行回收和再利用 (如圖 7 所示 )； 圖 7 液壓驅(qū)動(dòng)擺動(dòng)機(jī)械和試驗(yàn)裝置 3)群控節(jié)能 如群控作業(yè)機(jī)械。對(duì)多臺(tái)周期性工作設(shè)備共用一個(gè)動(dòng)力源，這樣既節(jié)省費(fèi)用又節(jié)約了能源(如圖 8 所示 )。 123圖 8 多用戶并行二次調(diào)節(jié)靜液傳動(dòng)系統(tǒng) 附錄 B 外文文獻(xiàn) 附錄 007: 52007, of 123000, of of on on on on 1. he is a to of of in It is a as as 1], [2]. in of to So we on by in 2. of he of is is of , , , of 5 on in by of in of as a of , , , 0 1. 5 to in of it of of 7, 6, 8, 3 4. 1─ 2─an ?3─?4─5─ ?6,18─7,16─8,17─9, 15─10─ 11,14─12─ 13─of . as by 2. -+-+++-N iM oN o)(1 SG n )(2 SG n)(1 SG m)(2 SG of e is a as of of to i?of of 5 to i?) ) of (17), (16), (18) of in . ) ) if of as 3], [4]: )(1 = )(1 2m a a ( 1 ) )s v ys v L s vs v s P A???? ? ? ?282 2 0 . 54 . 8 1 0 ( ( 1 ) 2 9 . 8 )1 8 9 . 0 1 8 9 . 0 ? ? ? ? 22 2 0 . 4 56 . 5 ( 1 ) ( 1 )3 5 . 1 1 7 4 . 0 1 7 4 . 0?? ? ? ? （ 1） In ωsv of A of of of PL is in Ky of ) is of 2(, 3)of as )(2 =1 R? = 1 2 （ 2） In Jn n of of ) is of 5 )(2 = = S （ 3） In Jm m of 5. Ni o in i o in fm of 0 3. 4. of s ,in to at by of at We of as is o o on on by of is , 1─ 2─of n 3 a, b, c, d, of in is . of .0 .0 0.0 0.0 of of of of in of .1 3.2 5.0 .0 in . of .1 5.0 9.5 0.0 in It is of of by of of is of of as of In a, b, c, d, of of of of 0.0 10.0 20.0 0.0 of 500as of of of of of of of .1 2.0 4.0 .3 . It is of of is by of of of of is of of 1─ 2─of n , of of of as of of of is .0 10.0 30.0 0.0 of of of of of of of .0 4.0 8.0 3.6 . It is of of is by of of of of of is of of of on of is of on of . ─ 2─of is of of , of It is of is by of we on is on 5. in of is is on of of on of of on of of of of on is it is on on is it is on 1]of of [1997:12? 28 ( [2] S, O. hydrostati