用于运动控制的液压缸全阶与降阶模型

本文描述了适用于系统动力学分析和运动控制设计的驱动液压缸的全阶与降阶模型。全阶模型包含了具有死区与饱和非线性组合的阀芯动力学——这是节流孔流动固有的特性。它包括了液压回路的连续性方程与缸驱动机械部分动力学的耦合。所得模型是关于状态五阶且非线性的。降阶模型忽略了快速的阀芯动力学，通过聚合简化了节流孔和连续性方程，并将液压缸杆速度作为关注输出。降阶模型是二阶的，便于研究系统行为并允许直接的相平面分析。针对两种模型详细讨论了动力学特性，重点关注频率响应、系统阻尼以及与负载压力和相对速度相关的状态轨迹。