液压机构传递函数为活塞位移它包括位置控制器被控对象和反馈通道等部分位置控制器传递函数根据电液转换器的位置控制特点和小拍控制理论可得广义对象传递函数为式中为活塞运动速度为活塞面积为弹簧刚度为粘性摩擦阻尼系数为液压油的有效体积弹性系数为液压油缸泄漏系数为步进电机的步进角为转换器的比例系数为齿轮泵的流量系数考虑到泄漏系数可以通过制造精度的提高而减少到不足以引起系统误差因而可以忽略泄漏系数的影响并对式进行变换得式中为位置检测采样周期为对象增益内啮合齿轮油泵流量计算及其传递函数根据内啮合齿轮油泵的工作原理油泵流量为式中为齿轮油泵的输入流量为齿轮单位时间内旋转的角度对式进行拉氏变换并以油泵流量为输出以电机转角变化为输入得液压驱动回路动态特性分析根据液流的连续性考虑到液压缸的泄漏及油液的压缩性并且液压阀无流量调节功能则回路的流量方程为式中为液压回路的油流量为活塞及运动部件的质量为活塞位移对式进行拉氏变换并以流量为输入以位移为输出得智能阀门电液执行器动态稳定性分析根据前面的理论分析和图所示的系统结构近似认为泄漏系数可得系统开环传递函数为式中为系统增益当时根据式作出的开环伯德图如图所示根据奈魁斯特判据当开环传递函数在右半平面没有极点时闭环系统稳定的充分必要条件是在低于增益穿越频率的频率范围内开环相频特性不穿越线图中虚线相位裕量不小于而增益裕量由图可知相位裕量为增益裕量为符合奈魁斯特判据所以系统是稳定的结论通过对智能阀门电液执行器动态特性的分析可以得出如下主要结论智能阀门电液执行器系统稳定，系统响应速度快并且减小系统增益减少液压油缸的行程和增加阻尼均可增大系统稳定裕量当不考虑智能电液执行器的泄漏系数时系统无稳态误差因此只要使智能阀门电液执行器的泄漏系数控制在微小值范围内可以改善系统动态特性减少稳态误差使用智能阀门电液执行器直接调节阀门可张艾萍等智能型阀门电液执行器的动态特性分析第期以节省投资检修和维修费用少且因其作用力大而无卡涩滞后等缺陷使调节的安全性和可靠性得以大幅度提高周凯步进驱动系统模糊控制机械工程学报！
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