機(jī)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(jī)電液系統(tǒng)的構(gòu)成及特點(diǎn) 2
1.2.1 機(jī)電液系統(tǒng)的產(chǎn)生及研究背景 2
1.2.2 機(jī)電液系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu) 3
1.3 機(jī)電液系統(tǒng)的基本要素及技術(shù)特征 6
1.3.1 機(jī)電液系統(tǒng)的基本要素 6
1.3.2 機(jī)電液系統(tǒng)一體化的技術(shù)特征 8
1.4 機(jī)電液系統(tǒng)的發(fā)展趨勢 8
1.5 機(jī)電液系統(tǒng)設(shè)計(jì)中面臨的挑戰(zhàn) 10
1.6 機(jī)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(dá)全耦合動力學(xué)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(dá)全耦合動力學(xué)模型 21
2.3.1 柱塞-滑靴子系統(tǒng)摩擦學(xué)與動力學(xué)解耦分析 21
2.3.2 主軸-缸體子系統(tǒng)動力學(xué)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(xué)模型 29
2.4 全耦合動力學(xué)模型計(jì)算機(jī)仿真分析 31
2.4.1 全耦合動力學(xué)模型無量綱化 32
2.4.2 全耦合動力學(xué)計(jì)算機(jī)仿真模型 33
2.4.3 全耦合動力學(xué)分析 40
2.5 本章小結(jié) 47
第3章 機(jī)電液系統(tǒng)全局建模及仿真分析 49
3.1 概述 49
3.2 機(jī)電液系統(tǒng)多剛度非線性數(shù)學(xué)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(xué)模型 51
3.2.3 系統(tǒng)非線性參數(shù)數(shù)學(xué)模型 67
3.3 變環(huán)境工況下機(jī)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(fù)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(jī)電液系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺設(shè)計(jì)及應(yīng)用 79
4.1 概述 79
4.2 實(shí)驗(yàn)平臺設(shè)計(jì) 80
4.2.1 總體方案設(shè)計(jì) 80
4.2.2 結(jié)構(gòu)原理設(shè)計(jì) 82
4.3 實(shí)驗(yàn)平臺工作原理及功能 85
4.3.1 實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)及應(yīng)用 89
4.4.1 科學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要意義 89
4.4.2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系及內(nèi)容設(shè)計(jì) 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(shí)驗(yàn)案例 92
4.4.4 永磁同步電機(jī)與齒輪泵匹配性能——綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)案例 96
4.4.5 機(jī)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)案例 114
4.5 本章小結(jié) 125
第5章 機(jī)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(jī)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(xué)模型 139
5.4.3 動能剛度原理 143
5.5 機(jī)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(jì)算方法 152
5.7.1 動能剛度檢測實(shí)驗(yàn)方法 152
5.7.2 動能剛度角的計(jì)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(jī)理實(shí)驗(yàn)分析 156
5.8.1 油液溫度對動能剛度的影響 157
5.8.2 馬達(dá)排量對動能剛度的影響 157
5.8.3 馬達(dá)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(jī)理實(shí)驗(yàn)分析 159
5.9.1 變負(fù)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(jī)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(jī)電液一體化理論與技術(shù)研究試驗(yàn)平臺 164
6.2.1 試驗(yàn)平臺原理 165
6.2.2 試驗(yàn)平臺功能 165
6.2.3 測控系統(tǒng) 167
6.3 柱塞馬達(dá)流量與壓力脈動機(jī)理 169
6.3.1 流量與壓力脈動機(jī)理分析 169
6.3.2 柱塞馬達(dá)壓力脈動試驗(yàn)分析 174
6.4 液壓馬達(dá)瞬時轉(zhuǎn)速測量及波動源提取 179
6.4.1 液壓馬達(dá)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(dá)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(fù)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(dǎo)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(dá)轉(zhuǎn)速波動源時域特征提取程序 218