高精度液压系统压力波传递速度在线测量试验

• 作者: 梁云栋 何琳 徐荣武 陈宗斌
• 来源期刊: 国防科技大学学报
• 学科: 工学
• 关键词: 压力波传递速度 在线测量 Newton-Raphson迭代法
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 所属期刊栏目: 控制科学与工程·机械工程·物理学|Control Science and Engineering·Mechanical Engineering·Physics
• 页码范围: 195-202
• 页数: 8页
• 分类号: TH17
• 语种: 中文
• DOI: 10.11887/j.cn.202202023

摘要

管内流体压力波传递速度是分析研究液压系统稳定性和动态品质的基础物理参数.从传输管路波动方程出发,推导三传感器测量原理,引入Foster等价剪切系数模型,对液压管路中各种影响因子进行高精度估计,采用Newton-Raphson迭代法减小数据处理误差,精确计算压力波传递速度.基于理论推导,搭建液压管路压力波传递速度在线测量试验平台,用MATLAB软件编程,实现了液压系统多种工况下压力波传递速度的精准测量与计算.试验结果表明:系统在典型的工作压力20 bar、50 bar、75 bar和100 bar下,压力波传递速度大约分别为1320 m/s、1338 m/s、1363 m/s、1380 m/s,所测结果在置信水平为95％的波速区间内误差在±1％范围内;管路压力波传递速度大小随工作压力的升高而增大,并依据试验结果给出了二者之间的函数关系;精确计算压力波传递速度需考虑管路材料对系统柔性的影响.试验和分析结果对液压系统管路压力波传递速度在线测量和预估具有重要指导意义和参考价值.