一種判斷伺服閥和作動缸是否匹配的方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及飛機結構靜強度試驗技術領域，特別是設及一種判斷伺服閥和作動缸 是否匹配的方法。
【背景技術】
[0002] 在飛機結構強度試驗中，控制器控制液壓設備（伺服閥和作動缸）對試驗件施加 載荷，所W液壓設備對于結構試驗是非常重要的，所W液壓設備的靜動態性能直接影響結 構試驗運行。結構試驗中使用的液壓設備一般是噴嘴擋板伺服閥和非對稱作動缸。
[0003] 目前，其選型工作是通過伺服閥的額定流量和作動缸的噸位、行程來完成的，即僅 關注了設備的靜態特性，所W試驗人員難W獲知液壓設備的動態響應，同時難W判斷伺服 閥和作動缸是否匹配，運些問題造成試驗中液壓設備工作異常，不得不更換作動缸或者伺 服閥，給試驗工作帶來了不便，而且增加了工作量，影響了試驗進度，導致試驗成本和風險 增大。
[0004] 因此，希望有一種技術方案來克服或至少減輕現有技術的至少一個上述缺陷。
【發明內容】
陽〇化]本發明的目的在于提供一種判斷伺服閥和作動缸是否匹配的方法來克服或至少 減輕現有技術的中的至少一個上述缺陷。
[0006] 為實現上述目的，本發明提供一種判斷伺服閥和作動缸是否匹配的方法，用于飛 機結構強度試驗中的伺服閥和作動缸，所述判斷伺服閥和作動缸是否匹配的方法包括如下 步驟：步驟1 :獲得待判斷的伺服閥W及作動缸的參數；步驟2 :分別建立伺服閥W及作動 缸的數學模型；步驟3 :分別將所述步驟2中的伺服閥W及作動缸數學模型轉換成各自的傳 遞函數，即伺服閥傳遞函數W及作動缸傳遞函數；步驟4 :將所述步驟3中的伺服閥傳遞函 數W及作動缸傳遞函數禪合，從而形成試驗加載系統的禪合傳遞函數；步驟5 :根據伺服閥 W及作動缸的基本屬性參數繪制伺服閥傳遞函數、作動缸傳遞函數W及試驗加載系統的禪 合傳遞函數的伯德圖，并通過伯德圖中截止頻率判斷響應速度，從而判斷伺服閥與作動缸 是否匹配。
[0007] 優選地，所述步驟3中的分別將所述步驟2中伺服閥W及作動缸數學模型轉換成 各自的傳遞函數具體通過卡普拉斯變換方法進行轉換。
[0008] 優選地，所述步驟1中的伺服閥的參數具體為：伺服閥固有頻率閥阻尼比 Cgy、閥增益Kgy;所述作動缸作動缸的參數具體為：后腔活塞面積A1、作動缸前腔活塞面積 A2、作動缸活塞及活塞桿的質量m、液壓油源的體積模量0。、粘度系數C。。
[0009] 優選地，所述步驟3中的伺服閥傳遞函數的表達式為：
其中， W11] Gz做伺服閥傳遞函數；Xv (S)伺服閥位移；I (S)伺服閥輸入電流；Ksv為伺服閥增 益；為伺服閥固有頻率；Csy為伺服閥阻尼比；S拉普拉斯算子；《sy和Csy可由伺服閥 廠商提供的伺服閥響應曲線估計得出， M90是相位滯后90deg時對應幅值，
i ?Sy為伺服閥100 %開口的頻響曲線中最大幅值比所對應頻率。
[0012] 優選地，所述步驟3中的作動缸傳遞函數的表達式為：
[0014] Gs(巧作動缸傳遞函數；Xp(S)為活塞位移；Xv(S)伺服閥閥忍位移；a活塞兩側面 積比；hi、h2比例系數；k。。零位壓力流量系數;m為折算到活塞和活塞桿上運動部分的質量； V。為作動缸壓力腔容積；Al為作動缸后腔活塞面積；A2為作動缸前腔活塞面積；Aui、Au2為活 塞正負向運動時的活塞等效城壓面積；A。為活塞平均面積；0。為液壓油體積模量；r。為閥 忍閥套間的徑向間隙；C。為油液粘度；CO為伺服閥節流窗口面積梯度；S拉普拉斯算子。
[0015]優選地，所述步驟4中的試驗加載系統的禪合傳遞函數為：G(S)= 〇2(巧XGs(S)， 其中，
[0016] G做禪合的加載系統傳遞函數；Gz (S)為：伺服閥傳遞函數；Gs (S)為：作動缸傳遞 函數。
[0017] 優選地，所述步驟5中的伺服閥W及作動缸的基本參數為：伺服閥的額定流量、作 動缸噸位和行程。
[0018] 在本發明的判斷伺服閥和作動缸是否匹配的方法不僅關注設備的靜態特性，同時 還可W獲取設備的動態響應W及閥和缸的匹配性信息，節省試驗準備時間，降低試驗成本 和風險。
【附圖說明】
[0019] 圖1是本發明一實施例的飛機結構靜強度PID參數調試方法的流程示意圖。
[0020] 圖2是圖1所示的飛機結構靜強度PID參數調試方法中的伺服閥控制作動缸的結 構原理圖。
【具體實施方式】
[0021]為使本發明實施的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中 的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行更加詳細的描述。在附圖中，自始至終相同或類 似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。所描述的實施例是本發明 一部分實施例，而不是全部的實施例。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用 于解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人 員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。下 面結合附圖對本發明的實施例進行詳細說明。 陽〇巧在本發明的描述中，需要理解的是，術語"中屯、V縱向V橫向V前V后V左"、 "右"、"豎直"、"水平"、"頂"、"底""內"、"外"等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方 位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元 件必須具有特定的方位、W特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明保護范圍的 限制。
[0023] 圖1是本發明一實施例的飛機結構靜強度PID參數調試方法的流程示意圖。圖2 是圖1所示的飛機結構靜強度PID參數調試方法中的伺服閥控制作動缸的結構原理圖。
[0024] 如圖1所示的判斷伺服閥和作動缸是否匹配的方法，用于飛機結構強度試驗中的 伺服閥和作動缸，所述判斷伺服閥和作動缸是否匹配的方法包括如下步驟：步驟1 :獲得待 判斷的伺服閥W及作動缸的參數；步驟2 :分別建立伺服閥W及作動缸的數學模型；步驟3 : 分別將所述步驟2中的伺服閥W及作動缸數學模型轉換成各自的傳遞函數，即伺服閥傳遞 函數W及作動缸傳遞函數；步驟4 :將所述步驟3中的伺服閥傳遞函數W及作動缸傳遞函數 禪合，從而形成試驗加載系統的禪合傳遞函數；步驟5 :根據伺服閥W及作動缸的基本屬性 參數繪制伺服閥傳遞函數、作動缸傳遞函數W及試驗加載系統的禪合傳遞函數的伯德圖， 并通過伯德圖中截止頻率判斷響應速度，從而判斷伺服閥