伺服阀固有频率的估算

hgwac

请教一下，在伺服阀动态系统的估算中，根据样本获得固有频率的问题。
在王春行老师的《液压控制系统》书中P95，中给出的方法时取相位滞后90°所对应的频率值Wsv。
上课时，老师讲解的例子直接取得是-3dB所对所对应的频率值。
这两者哪个更为合理？看样本中两种方法所取的频率值是有不小的差别的。所给图片为moogD661的样本截图

吸铁石

　　是啊！原样本的-2和-4之间就划好了一条线，显然是-3dB且是有意安排的，而相位90度地方似乎又刚好是开度最大时两曲线的交汇处。教材我没读过，但仅从此图看，额定流量下的固有特征频率是最低的，那天仿真群里也有人提到六自由度伺服缸的高频滞后问题，刘博说可能是阀选小了，我想大概就是基于这个固有频率来的，真是万变不离其踪呀。

rayshen

伺服阀的固有频率应该以－3db的转折频率为准，但关键是选择哪一种程度开口的曲线。实际应用中的选择是建立在系统流量循环图综合分析的基础上，是考验某种流量下的最大频响能力。

液压小胡

这里的多个曲线上边的百分数表示什么意思啊谢谢

液压小胡

就拿 -3DB来说应该看那个曲线啊，90%20%10%这三个哪一个啊？谢谢了

补充内容 (2014-6-29 09:55):
还是不太明白你说的是什么意思，这个百分数是指相对额定流量吗？不同型号的额定流量也不一样的。

back2049

-3db是幅频特性对应的频率阀口开度只能到70%，频率再高阀口开度就达不到了，需要选更大的阀，90度是相频特性

mars_haha

这个我也想知道。
不过我感觉不论是-3db还是90hz，都是阀的一个标准，不同厂家按照这个标准来性能对比。
对于一些往复运动的，比如30hz，通过曲线图来看的话，
此时应该选择0db，而不是-3db，因为选择-3db的话，就有幅值衰减了。

PEN

我同意mars_ha_ha的现实评估。

在30Hz时的相位延迟是大约25度。 把速度积成为位置时必须添加90度，此外对液压缸和负载也必须添加大约10度，使得总的相位滞后大约为125度。对于闭环控制而言，总相位滞后应该小于最大推荐值135度。因此125度是可行的。

在50Hz和-3db时相位滞后为50度。同样对液压缸和负载加上10度，总的相位滞后大约为150度。这比推荐的最大相位滞后135度更高，其结果系统仍能保持稳定，但这时它仅仅只有30度的相位裕度范围。这样的系统将很难控制，而且往往容易产生振荡。此外如果系统是在较高频率下移动，控制器的增益也需要改变，因为在超过30赫兹的情况下开环增益将有所下降。所幸的是，大多数的工业系统不需要在如此高的频率下移动。

I agree with mars_ha_ha's realistic evaluation.

At 30Hz the phase delay is about 25 degrees.  90 degrees must be added for integrating velocity to position.  About 10 degrees must be added for the hydraulic cylinder and load.  The total phase lag is 125 degrees.  For closed loop control the phase lag should be less than the recommend maximum of 135 degrees.  This is good.

At 50Hz, -3db,  the phase lag is 50 degrees.  Add 10 degrees for the cylinder and load so the total is 150 degrees.  This is higher than the recommend maximum phase lag of 135 degrees.  The result will be stable but the system will only have a 30 degree phase margin.  This system will be much harder to control and tend to oscillate easily.  Plus  the controller gain will need to change if moving at higher frequencies because the open loop gain drops above 30 Hz.  Fortunately most industrial systems do not need to move at such high frequencies.

知不道不乱道

rayshen 发表于 2014-6-26 13:45
伺服阀的固有频率应该以－3db的转折频率为准，但关键是选择哪一种程度开口的曲线。实际应用中的选择是建立 ...

你好，看了您的回答感觉受到一点启发，遂想向您请教：在实际选择伺服阀时，需要就初选的阀的频率特性进行验证，这时候就涉及到按着哪根曲线去考察阀的固有频率，比如90%指令信号的，25%的还有10%的。这个就牵涉到选择阀门时额定流量与系统所需最大流量的关系。见过一个例子，系统所需最大流量为18.6L/Min，结合压差与流量关系，算得70bar压差时阀额定流量需28L/Min，所以选择的伺服阀额定流量为40L/Min. 但作者在核验阀的固有频率时，考察的却是指令信号25%的曲线，要知道在25%指令信号驱动下，阀门流量计算值只有10L/Min，不能满足28L/Min的要求。所以我想，是不是可以这样理解，虽然就目前的阀，要达到28的流量，指令信号要大于25%，但还需要分析系统流量循环图，也许最大流量只存在某些较短的时刻，而以25%考察固有频率，满足系统多数控制时刻，是合理的。不知道理解的对不对，希望得到大家的指导！

guojiali945

PEN 发表于 2016-5-5 07:20
我同意mars_ha_ha的现实评估。

在30Hz时的相位延迟是大约25度。 把速度积成为位置时必须添加90度，此外 ...

请问Pen先生，所有的位置闭环系统相位滞后都＞90度吗？如果相位差是135度，岂不是跟随性特别差？但实际上大部分系统跟随性好像还可以，包括您的仿真。有些不懂，请指教。谢谢