与作动缸是否匹配。
[00巧]在本实施例中，步骤3中的分别将步骤2中伺服阀W及作动缸数学模型转换成各 自的传递函数具体通过卡普拉斯变换方法进行转换。
[0026] 在本实施例中，所述步骤1中的伺服阀的参数具体为：伺服阀固有频率cogy、阀阻 尼比C gy、阀增益Kgy;作动缸作动缸的参数具体为：后腔活塞面积A 1、作动缸前腔活塞面积 A2、作动缸活塞及活塞杆的质量m、液压油源的体积模量0。、粘度系数C。。
[0027] 参见图2,在本实施例中，所述步骤3中的伺服阀传递函数的表达式为：
其中，
[0029]Gz做伺服阀传递函数；Xv(S)伺服阀位移；I(S)伺服阀输入电流；Ksv为伺服阀增 益；为伺服阀固有频率；Csy为伺服阀阻尼比；S拉普拉斯算子；《sy和Csy可由伺服阀 厂商提供的伺服阀响应曲线估计得出，
M90是相位滞后90deg时对应幅值， ?Sy为伺服阀100 %开口的频响曲线中最大幅值比所对应频率。
[0030] 参见图2,在本实施例中，所述步骤3中的作动缸传递函数的表达式为：
[0032] Gs(巧作动缸传递函数；Xp(S)为活塞位移；Xv(S)伺服阀阀忍位移；a活塞两侧面 积比；hi、h2比例系数；k。。零位压力流量系数;m为折算到活塞和活塞杆上运动部分的质量；V。为作动缸压力腔容积；Al为作动缸后腔活塞面积；A2为作动缸前腔活塞面积；A。1、4。2为活 塞正负向运动时的活塞等效城压面积；A。为活塞平均面积；0。为液压油体积模量；r。为阀 忍阀套间的径向间隙；C。为油液粘度；CO为伺服阀节流窗口面积梯度；S拉普拉斯算子。 W33] 在本实施例中，所述步骤4中的试验加载系统的禪合传递函数为：G(S)= Gz(巧XGs(S),其中，
[0034] G(S)禪合的加载系统传递函数；Gz(S)为：伺服阀传递函数；Gs(S)为：作动缸传递 函数。
[0035] 在本实施例中，所述步骤5中的伺服阀W及作动缸的基本参数为：伺服阀的额定 流量、作动缸吨位和行程。
[0036] 最后需要指出的是：W上实施例仅用W说明本发明的技术方案，而非对其限制。 尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依 然可W对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替 换；而运些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精 神和范围。
【主权项】
1. 一种判断伺服阀和作动缸是否匹配的方法，用于飞机结构强度试验中的伺服阀和作 动缸，其特征在于，所述判断伺服阀和作动缸是否匹配的方法包括如下步骤： 步骤1 :获得待判断的伺服阀以及作动缸的参数； 步骤2 :分别建立伺服阀以及作动缸的数学模型； 步骤3 :分别将所述步骤2中的伺服阀以及作动缸数学模型转换成各自的传递函数，即 伺服阀传递函数以及作动缸传递函数； 步骤4 :将所述步骤3中的伺服阀传递函数以及作动缸传递函数耦合，从而形成试验加 载系统的耦合传递函数； 步骤5 :根据伺服阀以及作动缸的基本参数绘制伺服阀传递函数、作动缸传递函数以 及试验加载系统的耦合传递函数的伯德图，并通过伯德图中截止频率判断响应速度，从而 判断伺服阀与作动缸是否匹配。2. 如权利要求1所述的判断伺服阀和作动缸是否匹配的方法，其特征在于，所述步骤 3中的分别将所述步骤2中伺服阀以及作动缸数学模型转换成各自的传递函数具体通过卡 普拉斯变换方法进行转换。3. 如权利要求2所述的判断伺服阀和作动缸是否匹配的方法，其特征在于，所述步骤1 中的伺服阀的参数具体为：伺服阀固有频率《sv、阀阻尼比ξ8ν、阀增益Ksv; 所述作动缸作动缸的参数具体为：后腔活塞面积4、作动缸前腔活塞面积^、作动缸活 塞及活塞杆的质量m、液压油源的体积模量β^粘度系数C。。4. 如权利要求3所述的判断伺服阀和作动缸是否匹配的方法，其特征在于，所述步骤3 中的伺服阀传递函数的表达式为：G2⑶伺服阀传递函数；Xv(s)伺服阀位移；I(s)伺服阀输入电流；Ksv为伺服阀增益； ?sv为伺服阀固有频率；ξsv为伺服阀阻尼比；s拉普拉斯算子；ωsv和ξsv可由伺服阀厂商 提供的伺服阀响应曲线估计得出，M90是相位滞后90deg时对应幅值，ωsv 为伺服阀100 %开口的频响曲线中最大幅值比所对应频率。5. 如权利要求4所述的判断伺服阀和作动缸是否匹配的方法，其特征在于，所述步骤3 中的作动缸传递函数的表达式为：G3(s)作动缸传递函数；Xp(s)为活塞位移；Xv(s)伺服阀阀芯位移；α活塞两侦Μ积 比；比例系数；kra零位压力流量系数；m为折算到活塞和活塞杆上运动部分的质量；^ 为作动缸压力腔容积为作动缸后腔活塞面积；A2为作动缸前腔活塞面积；A 为活塞 正负向运动时的活塞等效城压面积；Ae为活塞平均面积；βe为液压油体积模量；r。为阀芯 阀套间的径向间隙；(；为油液粘度；ω为伺服阀节流窗口面积梯度；s拉普拉斯算子。6. 如权利要求5所述的判断伺服阀和作动缸是否匹配的方法，其特征在于，所述步骤4 中的试验加载系统的耦合传递函数为： G(S) =G2(S)XG3(S)，其中， G(S)耦合的加载系统传递函数；G2⑶为：伺服阀传递函数；G3⑶为：作动缸传递函 数。7. 如权利要求1所述的判断伺服阀和作动缸是否匹配的方法，其特征在于，所述步骤5 中的伺服阀以及作动缸的基本参数为：伺服阀的额定流量、作动缸吨位和行程。
【专利摘要】本发明公开了一种判断伺服阀和作动缸是否匹配的方法。所述判断伺服阀和作动缸是否匹配的方法包括如下步骤：步骤1：获得待判断的伺服阀以及作动缸的参数；步骤2：分别建立伺服阀以及作动缸的数学模型；步骤3：分别将所述步骤2中的伺服阀以及作动缸数学模型转换成伺服阀传递函数以及作动缸传递函数；步骤4：形成试验加载系统的耦合传递函数；步骤5：通过伯德图中截止频率判断响应速度，从而判断伺服阀与作动缸是否匹配。在本发明的判断伺服阀和作动缸是否匹配的方法不仅关注设备的静态特性，同时还可以获取设备的动态响应以及阀和缸的匹配性信息，节省试验准备时间，降低试验成本和风险。
【IPC分类】F15B19/00
【公开号】CN105387024
【申请号】CN201510907046
【发明人】赵洪伟, 张革命, 吝继锋, 米征, 李宏亮, 张永兴
【申请人】中国飞机强度研究所
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2015年12月9日