Teknologia hidraulikoaren etengabeko garapenarekin eta aurrerapenarekin, bere aplikazio-eremuak gero eta zabalagoak dira. Transmisio eta kontrol funtzioak osatzeko erabiltzen den sistema hidraulikoa gero eta konplexuagoa da, eta baldintza altuagoak aurkezten dira sistemaren malgutasunagatik eta hainbat emanalditan. Horiek guztiek sistema hidrauliko modernoak diseinatu eta fabrikatzeko baldintza zehatzagoak eta sakonagoak ekarri dituzte. Aurreko baldintzak betetzea da sistema tradizionala erabiliz, aktuadorearen aurrez zehaztutako ekintza zikloa betetzeko eta sistemaren errendimendu estatikoko baldintzak betetzen dituena.
Hori dela eta, sistema hidrauliko modernoen diseinuan dihardu diren ikertzaileentzat oso beharrezkoa da transmisio hidraulikoen eta kontrol sistemen ezaugarri dinamikoak aztertzea, sistema hidraulikoaren lan prozesuan ezaugarri eta parametro aldaketa aldaketak ulertzea eta menperatzea, sistema hidraulikoa hobetzeko eta hobetzeko. .
1. Sistema hidraulikoaren ezaugarri dinamikoen funtsa
Sistema hidraulikoaren ezaugarri dinamikoak funtsezkoak dira sistema hidraulikoaren ezaugarriak jatorrizko oreka egoera galtzeko prozesuan zehar eta oreka-egoera berri bat lortzeko. Gainera, sistema hidraulikoaren jatorrizko oreka egoera hausteko eta bere prozesu dinamikoa aktibatzeko bi arrazoi nagusi daude: transmisioaren edo kontrol sistemaren prozesuaren prozesuak sortzen du; bestea kanpoko interferentziak sortzen du. Prozesu dinamiko honetan, sistema hidraulikoan parametro aldagai bakoitza denborarekin aldatzen da eta aldaketa prozesu honen funtzionamenduak sistemaren ezaugarri dinamikoen kalitatea zehazten du.
2. Ezaugarri dinamiko hidraulikoen ikerketa metodoa
Sistema hidraulikoen ezaugarri dinamikoak aztertzeko metodo nagusiak funtzioen analisi metodoa, simulazio metodoa, ikerketa metodo esperimentala eta simulazio digital metodoa dira.
2.1 Funtzioen analisi metodoa
Transferitzeko funtzioen analisia kontrol metodoa da kontrol klasikoaren teorian oinarrituta. Sistema hidraulikoen ezaugarri dinamikoak kontrolatzeko kontrol klasikoko teoria osatzea normalean sarrera bakarreko eta irteera bakarreko sistema linealetara mugatzen da. Orokorrean, sistemaren eredu matematikoa ezartzen da lehenengo eta, ondoren, bere forma gehigarria idatzita dago eta, ondoren, Laplace Transform-ek egiten du, sistemaren transferentzia funtzioa lortzen dela eta, ondoren, sistemaren transferentzia funtzioa modu intuitiboan analizatzeko erraza den deia-diagramaren ordezkaritza bihurtzen da. Azkenik, erantzunaren ezaugarriak fase-maiztasun kurba eta anplitudearen maiztasun kurbaren bidez aztertzen dira Bode Diagraman. Arazoak ez diren arazoekin topo egitean, bere faktore ez linealak askotan ez dira onartzen edo sistema lineal batean sinplifikatu. Izan ere, sistema hidraulikoek askotan ez diren faktore konplexuak izaten dituzte, beraz, sistema hidraulikoen ezaugarri dinamikoak aztertzeko azterketa akats handiak daude metodo honekin. Horrez gain, transferentzia funtzioak aztertzeko metodoak ikerketa-objektua kutxa beltz gisa tratatzen du, sistemaren sarreran eta irteerara soilik bideratzen da eta ez du ikerketaren objektuaren barne egoera eztabaidatzen.
Estatuko espazioa aztertzeko metodoa da sistema hidraulikoaren prozesu dinamikoaren eredu matematikoa estatuko ekuazio gisa idaztea, hau da, lehen mailako ekuazio sistema diferentziala da, sistema hidraulikoan egoera-aldagai bakoitzaren lehen ordenako deribatua adierazten duena. Beste estatuko aldagaien eta sarrerako aldagaien funtzioa; Harreman funtzional hau lineala edo ez lineala izan daiteke. Sistema hidrauliko baten prozesu dinamikoaren eredu matematikoa idazteko, normalean erabilitako metodoa transferentzia funtzioa erabiltzea da estatuaren funtzioaren ekuazioa erosteko edo, estatuko ekuazioa erosteko edo potentzia fidantza diagrama estatuko ekuazioa zerrendatzeko ere erabil daiteke. Analisi metodo honek ikertutako sistemaren barne-aldaketei arreta ematen dio eta sarrera anitzeko eta irteera anitzeko arazoei aurre egin diezaieke, eta horrek asko hobetzen du transferentzia funtzioak aztertzeko metodoaren gabeziak.
Funtzioen analisi metodoa transferentziaren funtzioen analisi metodoa eta estatuko espazioa aztertzeko metodoa barne, sistema hidraulikoaren barne ezaugarri dinamikoak ulertu eta aztertzeko oinarri matematikoak dira. Deskribapen funtzioaren metodoa analisirako erabiltzen da, beraz, analisi akatsak ezinbestean gertatzen dira, eta sisteman sistema sinpleen azterketan erabiltzen da maiz.
2.2 Simulazio metodoa
Garaian teknologia informatikoa oraindik ezaguna ez zenean, ordenagailu analogikoak edo zirkuitu analogikoak erabiliz sistema hidraulikoen ezaugarri dinamikoak simulatzeko eta aztertzeko ikerketa metodo praktiko eta eraginkorra izan zen. Ordenagailu analogikoa ordenagailu digitalaren aurretik jaio zen, eta bere printzipioa da sistema analogikoaren ezaugarriak aztertzea kantitate fisiko desberdinetako legeen deskribapen matematikoaren antzekotasunean oinarrituta. Barruko aldagaia etengabe aldatzen den tentsio aldagaia da eta aldagaiaren funtzionamendua zirkuituaren tentsioaren, korrontearen eta osagaien ezaugarri elektrikoen antzeko eragiketaren araberakoa da.
Ordenagailu analogikoak bereziki egokiak dira ekuazio diferentzial arruntak konpontzeko, beraz analogiko analizatzaile analogikoak ere deitzen dira. Sistema fisikoen sistema fisikoen prozesu dinamiko gehienak ekuazio diferentzialen forma matematikoan adierazten dira, beraz, ordenagailu analogikoak oso egokiak dira sistema dinamikoen simulaziorako.
Simulazio metodoa funtzionatzen duenean, informatika osagaiak sistemaren eredu matematikoaren arabera lotzen dira eta kalkuluak paraleloan egiten dira. Informatika osagai bakoitzaren irteerako tentsioak sisteman dagozkien aldagaiak dira. Harremanaren abantailak. Hala ere, azterketa metodo honen helburu nagusia ikerketa esperimentaletarako erabil daitekeen eredu elektronikoa ematea da, arazo matematikoen azterketa zehatza lortzea baino, beraz, kalkulu txikiko zehaztasunaren desabantaila da; Gainera, bere zirkuitu analogikoa egituran askotan konplexua da, kanpoko mundua oztopatzeko gaitasunari dagokionez oso pobrea da.
2.3 Ikerketa metodo esperimentala
Ikerketa esperimentalaren metodoa sistema hidraulikoaren ezaugarri dinamikoak aztertzeko ezinbesteko ikerketa metodoa da, batez ere, iraganeko simulazio digitala bezalako ikerketa teoriko praktikorik ez dagoenean, metodo esperimentalek soilik aztertzea. Ikerketa esperimentalaren bidez, sistema hidraulikoaren ezaugarri dinamikoak eta erlazionatutako parametroen aldaketak modu intuitiboan eta benetan ulertu ditzakegu, baina esperimentuen bidez sistema hidraulikoaren azterketak epe luzeko eta kostu handiko desabantailak ditu.
Gainera, sistema hidrauliko konplexuak, nahiz eta esperientziadun ingeniariak ez daude guztiz ziur bere modelatze matematiko zehatza, beraz, ezinezkoa da azterketa eta ikerketa zuzena egitea eta bere prozesu dinamikoari buruzko ikerketa eta ikerketa zuzena egitea. Eraikitako ereduaren zehaztasuna modu eraginkorrean egiaztatu daiteke esperimentuarekin konbinatzeko metodoaren bidez, eta berrikuspena egiteko iradokizunak eman daitezke eredu egokia ezartzeko; Aldi berean, bien emaitzak simulazioaren eta ikerketa esperimentalen bidez alderatzea baldintza analisien arabera, simulazioaren eta esperimentuen akatsak kontrolatzeko aukera izanez gero, ikerketa-zikloa laburtu ahal izateko eta onurak hobetu ahal izateko, eraginkortasuna eta kalitatea bermatzeko onurak hobetzeko. Hori dela eta, gaur egungo ikerketa metodo esperimentala askotan erabiltzen da beharrezko bitarteko gisa, simulazio nidrauliko garrantzitsuen ezaugarri hidrauliko garrantzitsuen zenbakizko simulazioa edo bestelako ikerketa teorikoen emaitza beharrezko gisa erabiltzea.
2.4 Simulazio digitaleko metodoa
Kontrolaren teoria modernoaren aurrerapenak eta teknologia informatikoen garapenak metodo berri bat ekarri dute sistema hidraulikoaren ezaugarri dinamikoak aztertzeko, hau da, simulazio digitaleko metodoa. Metodo honetan, sistema hidraulikoaren prozesuaren eredu matematikoa lehenik eta behin estatuko ekuazioak adierazten da eta, ondoren, prozesu dinamikoan sistemaren aldagai nagusi bakoitzaren denbora-domeinuaren irtenbidea ordenagailuan lortzen da.
Simulazio digitaleko metodoa egokia da sistema linealetarako eta ez diren sistema ez linealetarako. Sistemaren parametroen aldaketak simulatu ditzake sarrerako funtzioaren ekintzaren azpian eta, ondoren, sistema hidraulikoaren prozesu dinamikoaren ulermen zuzena eta integrala lor dezake. Sistema hidraulikoaren errendimendu dinamikoa lehen fasean aurreikusi daiteke, diseinuaren emaitzak denboran alderatuz, egiaztatu eta hobetu ahal izateko, eta horrek modu eraginkorrean ziurtatu dezake diseinatutako sistema hidraulikoak lan-errendimendu ona eta fidagarritasun handia duela. Errendimendu dinamiko hidraulikoa ikasteko beste bide eta metodoekin alderatuta, simulazio digitaleko teknologiak zehaztasun, fidagarritasun, moldagarritasun sendoa, ziklo laburreko eta aurrezpen ekonomikoak ditu alderatuz. Hori dela eta, simulazio digitalaren metodoa oso erabilia izan da errendimendu dinamikoen ikerketa hidraulikoen arloan.
3. Ezaugarri dinamiko hidraulikoetarako ikerketa-metodoen garapena
Simulazio digitalaren metodoaren azterketa teorikoaren bidez, emaitza esperimentalak alderatu eta egiaztatzeko ikerketa metodoarekin konbinatuta, ezaugarri dinamiko hidraulikoak aztertzeko metodo nagusia bihurtu da. Gainera, simulazio digitalaren teknologiaren nagusitasuna dela eta, ezaugarri dinamiko hidraulikoei buruzko ikerketaren garapena oso integratuko da simulazio digitalaren teknologia garatzearekin. Sistema hidraulikoaren modelizazioaren teoria eta erlazionatutako algoritmoen azterketa sakona, eredu hidraulikoen softwarea garatzea. Teknikari hidraulikoek energia gehiago eskaini ahal izateko sistema hidraulikoaren funtsezko lanaren ikerketari buruzko ikerketa dinamikoen ikerketa da. norabideetako bat.
Gainera, sistema hidrauliko modernoen konposizioaren konplexutasuna ikusita, gai mekanikoak, elektrikoak eta are pneumatikoak izaten dira maiz bere ezaugarri dinamikoen azterketan. Ikus daiteke sistema hidraulikoaren azterketa dinamikoa batzuetan arazoen azterketa integrala dela, hala nola hidraulika elektromekanikoak. Hori dela eta, simulazio hidraulikoko software unibertsala garatzea, ikerketa-arlo desberdinetan simulazio softwarearen abantailekin konbinatuta, dimentsio anitzeko sistema hidraulikoen simulazioa lortzeko, egungo ezaugarri dinamiko hidraulikoen ikerketa metodoa bilakatu da.
Sistema hidrauliko modernoaren errendimendu-eskakizunak hobetzearekin, aktuadorearen aurrez zehaztutako ekintza-zikloa osatzeko eta sistemaren errendimendu estatikoko baldintzak betetzen dituena ezin da eskakizunak bete, beraz ezinbestekoa da sistema hidraulikoaren ezaugarri dinamikoak aztertzea.
Sistema hidraulikoaren ezaugarri dinamikoen inguruko ikerketaren funtsa azaleratuz gero, sistema hidraulikoaren ezaugarri dinamikoak aztertzeko lau metodo nagusiak aurkezten dira. Aipatzen da sistema hidraulikoen simulazio softwarearen garapena eta domeinu anitzeko simulazio softwarearen simulazio bateratua simulatzeko erraza dela eta etorkizunean ezaugarri dinamiko hidraulikoen ikerketa-metodoaren garapen nagusiak dira.
Ordua: 2012- 17 urteko 17