超高压开关气源系统的数学建模与仿真分析.pdf

2007年12月 机床与液压 Dec．2007 第35卷第12期 MACHINETOOLHYDRAULICS V01．35No．12 超高压开关气源系统的数学建模与仿真分析+ 余状，王宣银，徐志鹏，皮阳军 (浙江大学流体传动与控制国家重点实验室，杭州310027) 摘要：基于超高压容积减压系统理论，研究超高压开关气源工作原理及结构。建立了超高压开关气源系统的数学模 型，分析了高频容腔容积以及超高压开关阀的响应频率对超高压开关气源系统性能的影响。利用所建立的数学模型，利用 MA，兀AB进行了仿真计算。结果表明：提出的超高压开关气源系统具有良好的工作效果，可以实现稳定的压力输出；开关 阀的响应频率、容腔体积等因素对系统性能有影响。 关键词：超高压开关气源；超高压气动；建模；仿真 中图分类号：TP27l+．32文献标识码：A 文章编号：100l一3881(2007)12一163—2 MathematicalandSimulationof Pressure Air ModeIing Extra-highSwitchingSupply YU Zhuang，WANGXuanyin，XUZhipeng，PIYan自un State L丑bofnuidPowerTmnsIIlissionandControlof (The Key Zhejiang re∞archof air w嬲donebasedonthe of Abstract：Theextm-hjghpressureswitching8upplier theoryextra-highpressurepneumat- ic the of mathematicmodelw幽buiIt simuIationw勰 exp锄derdepressuri龃tionsystem锄dtheoryswitchiflgpowersupply．1．Ile up肌d 0f done．The瑚ultt}lesimulati叩showsthatthe air canworkweU帅d extm—highpressureg“tchingsupplier8ystem c蚰outputstability andnow．The volumeofthech帅ber the pressure responsef}equency帅d impact8ystemperfo册明ce． air pneumatic；ModeliIlg；Simulation KeywoIIds：Extra—higIlpressureswitchingsuppIier；Ex吼-higIlpressure 0 引言 超高压开关气源所使用的超高压大流量开关阀是 高压压缩空气经过减压控制环节，其储存的有效 自行研制的…。 能将会有不同程度的减少，损失值的大小与所采用的 2数学建模 减压方式和控制方法有着密切联系。常规的节流减压 建立超高压开关气源系 方式是以压力损失为代价实现减压。而超高压容积减 统的物理模型，如图2所示。 压是利用高压气体在高频容腔当中按绝热过程或多变 模型中各符号的意义参见文 图2超高压开关气 过程自由膨胀，使气体压力降低，实现减压，没有节 献[2]。 源物理模型 流减压过程中的不可逆的能量损失。本文对超高压开 2．1 超高压开关气源流量