機(jī)械專業(yè)外文文獻(xiàn)翻譯-外文翻譯--在液壓傳動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)分析

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in of of is a at be or be by a a is a of a s a a at be of is of a by of of . a as in as as a of or to a of As a to 1 of a 1995; 1994). 0 on a In is on of a of as as a of be of a 1995). AD to of a of a it is as at a be go a of of a a a it is a is of 2. of he of is by of a to of a a of is a of is on of an is a of of is to a to a as a a of is to s s of he is on of to of 2). an of to s To of we on a of is of of a by to It of A is `, is as A a f of an A f. of of by a A of at is 4. of of of a is on as as By of of is A be or 6 of at on of as a of or 1991). on as as of 7 of By at a be or In a an be a at of in of a be 2): (1) at be as it s if to be a a is (2) at a of is or of (3) of an of a on of of of is of to a of of an of to to be of .1 is on of in to a to a 8). is a) by (b) by or c,d) as a of it is to (No no if is a an ( by ( to a in ( A or is or ( A is if of a on or of in to in a of to 1, 15 be 9 of in to in of a 3. of a of is on of a s of 996). of is a a on of to be an on of of to of a of (1991) a be is a 1) to of be 2) of a be or at a a to if at a s) be of If at to 1998) a a of of a of a is or be is 在液壓傳動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)分析 本諾·斯坦，艾瑪四 摘要：液壓控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜的任務(wù)，而且費(fèi)時(shí)，此刻，不能完全自動(dòng)化。然而，重要的設(shè)計(jì)任務(wù)是仿真或控制概念選擇計(jì)算機(jī)能有效地支持。一個(gè)成功的先決條件是一個(gè)很好的支持建立一個(gè)液壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析。本文提供了一個(gè)系統(tǒng)的分析在不同的結(jié)構(gòu)層次，液壓系統(tǒng)，說明了結(jié)構(gòu)信息，可以在設(shè)計(jì)過程中的應(yīng)用。本文的 另一個(gè)重要的一點(diǎn)是自動(dòng)提取結(jié)構(gòu)信息從一個(gè)電路圖用圖論的理論研究方法。 關(guān)鍵詞： 法和基于知識(shí)的方法；液壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析；圖論 1。簡(jiǎn)介 靜液壓驅(qū)動(dòng)提供了有利的動(dòng)態(tài)特性，因此代表了工業(yè)應(yīng)用的一個(gè)主要的驅(qū)動(dòng)概念。大型液壓系統(tǒng)如海洋科技廠以及機(jī)床的驅(qū)動(dòng)器具有大量的致動(dòng)器。因此，復(fù)雜的國(guó)際單部件或整個(gè)子系統(tǒng)之間的依賴關(guān)系可能會(huì)發(fā)生，導(dǎo)致各種各樣的挑戰(zhàn)和要求，設(shè)計(jì)和控制任務(wù)。方面的復(fù)雜性和尺寸作為一個(gè)代表性的例子，圖 1 顯示了一個(gè)冷軋廠的電路圖（韋斯林， 1995；戶， 1994）。在這里， 20 多個(gè)執(zhí)行器工作在連續(xù)帶鋼。這樣的大型液壓控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)意味著一個(gè)系統(tǒng)的方法。在實(shí)踐中，這是做得相當(dāng)含蓄 }基于直覺和設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)。本文介紹了一種系統(tǒng)的靜液驅(qū)動(dòng)，揭示其基本結(jié)構(gòu)，以及結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系和依賴 種方法允許一個(gè)徹底的結(jié)構(gòu)分析，為設(shè)計(jì)過程的自動(dòng)化基本可以得出的結(jié)論。本文的概念已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，集成在德科，知識(shí)型液壓設(shè)計(jì)支持系統(tǒng)（斯坦， 1995）。目前，裝飾結(jié)合基本 查和結(jié)構(gòu)分析的算法，仿真方法，和基本的設(shè)計(jì)規(guī)則處理。液壓設(shè)計(jì)知識(shí)的運(yùn)作需要一個(gè)正式的定義和結(jié)構(gòu)信息的自動(dòng)提 取從一個(gè)電路圖。本文在這些方面；它的組織結(jié)構(gòu)如下。第 2 節(jié)描述的概念和模范結(jié)構(gòu)水平在液壓系統(tǒng)可以進(jìn)行調(diào)查。第 3 節(jié)簡(jiǎn)要的闡述了隨結(jié)構(gòu)分析的好處。 4 節(jié)精確地定義 一個(gè)液壓系統(tǒng)的功能單元之間的耦合不同的類型，因此，建立一個(gè)基于計(jì)算機(jī)的分析基礎(chǔ)。此外，它概述了如何結(jié)構(gòu)分析的自動(dòng)化。 5 節(jié)概述了結(jié)構(gòu)信息利用的裝飾。 2。液壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析 液壓系統(tǒng)多數(shù)是利用經(jīng)驗(yàn)和一個(gè)工程師的直覺設(shè)計(jì)。由于一個(gè)構(gòu)造方法的不足，對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的深入分析，不進(jìn)行。相反，可能的解決方案是使用有限的劇目，使結(jié)果高度依賴于個(gè)人的能力。這種方法只適合重復(fù) 出現(xiàn)的設(shè)計(jì)任務(wù)，幾乎沒有什么變化。在下面，一個(gè)系統(tǒng)的液壓設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)置的引入，導(dǎo)致一個(gè)面向問題的系統(tǒng)分析。一種靜液壓傳動(dòng)給出一個(gè)初步的設(shè)計(jì)有利于隨之而來的、有目的的結(jié)構(gòu)信息的推導(dǎo)及其應(yīng)用，它是必要的，使系統(tǒng)的性能滿足客戶的需求。 壓系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu) 這里開發(fā)的系統(tǒng)是基于三個(gè)層次的抽象。之間的功能結(jié)構(gòu)，分化的組成結(jié)構(gòu)，以及系統(tǒng)的理論結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)于不同的特點(diǎn)，系統(tǒng)的描述（圖 2）。從這種區(qū)別，結(jié)果總的看法如何影響系統(tǒng)的行為。說明結(jié)構(gòu)層次的概念，我們將集中在冷軋廠一個(gè)樣品子系統(tǒng)，四輥架被描繪在圖 3。功能結(jié)構(gòu)表明 液壓回路中的動(dòng)作的基本模式，通過分析不同的任務(wù)（功能）的工廠已經(jīng)完成。它代表了一種定性的系統(tǒng)描述。一個(gè)關(guān)鍵的元素在功能結(jié)構(gòu)是所謂的 ` `液壓軸”，它的定義如下。液壓軸代表和實(shí)現(xiàn)整個(gè)液壓廠隸屬函數(shù) f。一個(gè)定義在這些工作，控制的相互連接，并供應(yīng)元件，實(shí)現(xiàn) F 四輥液壓致動(dòng)器站執(zhí)行兩個(gè)任務(wù)分別由定向負(fù)荷和運(yùn)動(dòng)量。在功能層面的表示在圖 4 中給出了輥站。液壓軸及其相互關(guān)系承認(rèn)深遠(yuǎn)的結(jié)論檢測(cè)，在 3 節(jié)規(guī)定的水平。在組成結(jié)構(gòu)的功能實(shí)現(xiàn)所選擇的研究。裝置的結(jié)構(gòu)包括在液壓元件（泵，閥門，氣瓶信息，等）以及它們的幾何和物理布局。通過開 關(guān)結(jié)構(gòu)的開關(guān)位置的可能的組合的整體特征是：一個(gè)閥門，例如，可打開或關(guān)閉。圖 6 描述了軋機(jī)機(jī)架的表示在組件級(jí)別。該系統(tǒng)的理論結(jié)構(gòu)包含兩個(gè)液壓驅(qū)動(dòng)作為一個(gè)整體，其單一成分的動(dòng)態(tài)行為的信息。描述動(dòng)力學(xué)的常用方法是微分方程和差分方程或狀態(tài)空間形式（施瓦茨， 1991）。系統(tǒng)理論觀點(diǎn)，包括對(duì)控制量的信息，以及控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)行為。圖 7 塊圖揭示了軋機(jī)系統(tǒng)的理論結(jié)構(gòu)。通過分析和仿真結(jié)果在驅(qū)動(dòng)器的性能要求相比，可以決定每個(gè)液壓軸是否開放或閉環(huán)控制的概念是足夠的。在進(jìn)一步的步驟，一個(gè)合適的控制策略（線性，非線性，等等）可以被分配。 備注。而功能結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的定性描述，系統(tǒng)描述在組件和系統(tǒng)的理論水平更定量，分別。此外，該結(jié)構(gòu)設(shè)置的分析表明，一個(gè)水電廠的行為的影響（參見圖 2）：（ 1）首先，功能結(jié)構(gòu)必須被視為不變的，因?yàn)樗鼇碜杂诳蛻舻男枨?。如果給定的結(jié)構(gòu)被證明是不能令人滿意的，修改 }而產(chǎn)生的一種啟發(fā)式分析方法 }是可取的；（ 2）注意到，在組件級(jí)，啟發(fā)式和分析相結(jié)合的方法是對(duì)液壓元件的變化或交換的需要，構(gòu)成控制系統(tǒng)；（ 3）系統(tǒng)的理論水平方便的動(dòng)態(tài)行為的調(diào)查：控制理論提供了一個(gè)合適的控制策略，選擇一種解析方法的參數(shù)，等等。 壓軸和聯(lián)軸器 針對(duì)液壓系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)的調(diào)查，和液壓軸檢測(cè)評(píng)價(jià)是中央的興趣。他們的分析有助于植物內(nèi)部的關(guān)系有了更深的了解，提供的能量流的一個(gè)概述相對(duì)于功能得以實(shí)現(xiàn)。給出部分液壓軸的定義 根據(jù)元素在一起，致力于實(shí)現(xiàn)一個(gè)功能的標(biāo)準(zhǔn)。請(qǐng)注意，多執(zhí)行機(jī)構(gòu)（液壓馬達(dá) /氣缸）可能 有助于相同的功能，從而形成一個(gè)單一的液壓軸（圖 8）。這種情況給出了（一）相同的子電路是由一個(gè) 控制單元，（ B）的同步運(yùn)動(dòng)，通過開環(huán)或閉環(huán)控制下進(jìn)行的，或（ C， D）機(jī)械接頭，如導(dǎo)軌和齒輪單元，執(zhí)行一個(gè)獨(dú)特的行為。除了考慮孤立的液壓軸，它是必要的調(diào)查，他 們的相互關(guān)系。下面的耦合類型已制定了 0 級(jí)（無耦合。）液壓軸沒有耦合，既沒有實(shí)力也沒有它們之間的信息聯(lián)系。 1 級(jí)（信息耦合。）液壓軸，只有通過控制連接連接 所謂信息耦合。 2 級(jí)（平行耦合。）液壓軸具有自己進(jìn)入一個(gè)共同的電源并聯(lián)耦合。 3 級(jí)（串聯(lián)耦合。）一系列耦合連接液壓軸的電源（或處理）是經(jīng)前或以下軸實(shí)現(xiàn)。 4 級(jí)（順序耦合。）一個(gè)順序耦合是給定的，如果一個(gè)跟隨軸的性能依賴于狀態(tài)變量，如壓力或前一個(gè)為了在一個(gè)序列中的工作位置。 運(yùn)用泛函結(jié)構(gòu)的概念圖 1 的冷軋廠， 15 個(gè)液壓軸連同他們的聯(lián)軸器可以發(fā)現(xiàn)。圖 9 的左邊設(shè)想圖中的組 件的軸的會(huì)員，右邊顯示在樹的形式，整個(gè)耦合方案。 3。結(jié)構(gòu)分析的好處 液壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析揭示了決策的基本設(shè)計(jì)。尤其是功能分析，它是基于一個(gè)系統(tǒng)的液壓軸檢測(cè)，將簡(jiǎn)化修改，擴(kuò)展，和系統(tǒng)的適應(yīng)性（斯坦， 1996）。液壓軸單獨(dú)處理顯著降低了設(shè)計(jì)的努力在以下幾個(gè)方面：智能仿真。智能仿真是人類的一種策略在分析一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)：系統(tǒng)識(shí)別，減少自由，并在他們自己的模擬。這種策略減少了計(jì)算的復(fù)雜性和簡(jiǎn)化對(duì)結(jié)果的解釋。液壓軸建立適合子系統(tǒng)可以減少自由，因?yàn)樗麄儓?zhí)行一個(gè)不可分割的同時(shí)完成任務(wù)。靜態(tài)設(shè)計(jì)。在驅(qū)動(dòng)概念的液壓軸信息（打開 /關(guān)閉中心，負(fù)荷傳感，再生電路，等）允許計(jì)算程序有關(guān)的靜態(tài)設(shè)計(jì)的選擇。此外，本 改性知識(shí)的應(yīng)用，考慮了軸的耦合水平控制概念的選擇?？紤]耦合之間的輸入和輸出變量為控制概念的選擇的一個(gè)必要的決策依據(jù)。分析 陣 D（施瓦茨， 1991）產(chǎn)生的一種常見的方法。注意，系統(tǒng)可以解決是有限的。功能結(jié)構(gòu)分析提供了一種分離成（ 1）的 統(tǒng)，其控制器的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的方法可以應(yīng)用，和（ 2）的降階耦合的子系統(tǒng)，它可以更有效地 響甚至可能在所有。診斷。具有液壓電路分解成液壓軸，診 斷過程可以集中到一個(gè)單一的軸根據(jù)以下假設(shè)：如果癥狀僅僅觀察到一個(gè)單一的液壓軸，然后缺陷部件（ S）必須在該軸組件。如果癥狀在多軸的軸線觀察， 耦合式將與缺陷部件進(jìn)一步回答。黑塞和 1998）描述了一個(gè)系統(tǒng)，這種想法已經(jīng)被設(shè)置成操作。注意液壓軸之間的耦合智能分類形式是否水力設(shè)計(jì)問題的一種分解是允許的理由。在 0 級(jí)或 1 級(jí)耦合總是可以減少自由子系統(tǒng)，額外的信息是平行的，要求和順序聯(lián)軸器系列。