該圖顯示了4500噸封頭四柱拉伸成型
液壓機比例閥的典型頻率響應(yīng)曲線。藍色軌跡是幅度 - 衡量隨著頻率變化線軸行程與正弦指令信號保持一致的程度。在低頻時,它幾乎完美地保持,因為幅度為0 dB。回想一下,1.0的對數(shù)為零,因此閥芯移動100%的距離“詢問”命令信號,即正弦輸入。
該典型閥頻響應(yīng)曲線圖說明了頻率和相位滯后之間的關(guān)系。
在最高頻率,大約90 Hz,情況有很大不同。振幅下降了近35 dB。每減少6 dB表示振幅減半。這就是使用對數(shù)測量標尺deciBel的本質(zhì)。在35分貝降,在90赫茲的閥芯行程只有1/26日,或約1/64 個在1Hz-勉強可測量的量的閥芯行程的。
相位滯后也受測試頻率的影響,如紅色曲線所示。在1 Hz時,滯后僅為幾度。在10Hz時,滯后增加到約50度,在22Hz時,它達到90度。這是90度。相位滯后頻率,定義閥門的頻率響應(yīng),有時稱為帶寬。這是4500噸封頭四柱拉伸成型液壓機閥門的重要基準,因為它是我們在4500噸封頭四柱拉伸成型液壓機系統(tǒng)設(shè)計計算中使用的頻率。它也被稱為(簡單地,如果不是誤導(dǎo)性地)閥門頻率。當我們將一個閥門與另一個閥門進行比較時,90度。相移頻率作為基準。
請注意,曲線在經(jīng)過小幅下降后顯示出約30 Hz的決定性增加。這種上升稱為共振上升,是由4500噸封頭四柱拉伸成型液壓機閥內(nèi)的某些流體力學(xué)相互作用引起的。該圖實際上是由閥門的數(shù)學(xué)模型形成的,因此我們不知道哪個內(nèi)部特征會特別引起共振。作為閥門的用戶,我們并不在乎。我們只需知道這是閥的行為方式,因為我們的測試數(shù)據(jù)顯示了這一點。這就是黑盒機型的優(yōu)點。
將開環(huán)控制與閉合相關(guān)聯(lián)
稍微典型的開環(huán)系統(tǒng)的頻率響應(yīng)曲線顯示在附圖中。該圖是通過電壓輸入比例放大器作為輸入和氣缸位置作為輸出。將具有相對低的共振頻率的負載施加到汽缸。在大約15或16Hz的振幅曲線的急劇上升中可以看到該共振。我們幾乎看不到閥門的共振上升,因為振幅曲線中的小彎曲大約為30 Hz,我們從閥門頻率響應(yīng)中得知。負載共振使閥門共振無關(guān)緊要。
檢查閉環(huán)系統(tǒng)的行為可以揭示在閉環(huán)運行時系統(tǒng)是否穩(wěn)定的線索。
最初的陡峭斜率與90度一致。相移是由氣缸轉(zhuǎn)換流量(實際速度)到位置引起的數(shù)學(xué)積分的結(jié)果,其總是導(dǎo)致90度。相位滯后和幅度穩(wěn)定下降。
為了確定閉環(huán)系統(tǒng)是否穩(wěn)定 - 這意味著它不會進入連續(xù)振蕩 - Bode解釋的是,當相位滯后為180度時振幅曲線小于0 dB時,閉環(huán)系統(tǒng)將是穩(wěn)定。
因此,一旦構(gòu)建了如上一頁所示的圖形,就可以按照五步程序來確定4500噸封頭四柱拉伸成型液壓機系統(tǒng)是否穩(wěn)定:
找到180度。相軸上的相位滯后點。
水平投影以與相位滯后曲線相交。
將值降低到頻率軸的項目。在這種情況下,該值約為13 Hz。
投影頻率垂直向上與幅度曲線相交。
水平指向振幅軸的項目。
我們得出結(jié)論,我們的系統(tǒng)將是穩(wěn)定的,因為步驟5中振幅軸上的值是6.2 dB,顯然小于零。
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