हायड्रोलिक सिस्टमच्या डायनॅमिक वैशिष्ट्यांची संशोधन पद्धत

हायड्रोलिक तंत्रज्ञानाच्या सतत विकास आणि प्रगतीसह, त्याचे अनुप्रयोग क्षेत्र अधिकाधिक विस्तृत होत आहेत. ट्रान्समिशन आणि कंट्रोल फंक्शन्स पूर्ण करण्यासाठी वापरण्यात येणारी हायड्रोलिक सिस्टीम अधिकाधिक क्लिष्ट होत चालली आहे आणि त्याच्या सिस्टमची लवचिकता आणि विविध कार्यप्रदर्शनासाठी उच्च आवश्यकता पुढे रेटल्या जात आहेत. या सर्वांनी आधुनिक हायड्रॉलिक सिस्टमच्या डिझाइन आणि निर्मितीसाठी अधिक अचूक आणि सखोल आवश्यकता आणल्या आहेत. ॲक्ट्युएटरचे पूर्वनिर्धारित कृती चक्र पूर्ण करण्यासाठी आणि सिस्टमच्या स्थिर कामगिरी आवश्यकता पूर्ण करण्यासाठी केवळ पारंपारिक प्रणाली वापरून वरील आवश्यकता पूर्ण करणे दूर आहे.

म्हणून, आधुनिक हायड्रॉलिक सिस्टमच्या डिझाइनमध्ये गुंतलेल्या संशोधकांसाठी, हायड्रॉलिक ट्रान्समिशन आणि कंट्रोल सिस्टमच्या डायनॅमिक वैशिष्ट्यांचा अभ्यास करणे, हायड्रॉलिक सिस्टमच्या कामकाजाच्या प्रक्रियेतील डायनॅमिक वैशिष्ट्ये आणि पॅरामीटर बदल समजून घेणे आणि त्यावर प्रभुत्व मिळवणे खूप आवश्यक आहे. हायड्रॉलिक प्रणालीमध्ये आणखी सुधारणा आणि परिपूर्ण करा. .

1. हायड्रॉलिक सिस्टमच्या डायनॅमिक वैशिष्ट्यांचे सार

हायड्रॉलिक सिस्टीमची डायनॅमिक वैशिष्ट्ये ही मूलत: अशी वैशिष्ट्ये आहेत जी हायड्रॉलिक सिस्टीम आपली मूळ समतोल स्थिती गमावण्याच्या आणि नवीन समतोल स्थितीत पोहोचण्याच्या प्रक्रियेदरम्यान प्रदर्शित करते. शिवाय, हायड्रॉलिक सिस्टीमची मूळ समतोल स्थिती भंग करण्याची आणि तिची गतिमान प्रक्रिया सुरू करण्याची दोन मुख्य कारणे आहेत: एक ट्रान्समिशन किंवा कंट्रोल सिस्टमच्या प्रक्रियेतील बदलामुळे होते; दुसरा बाह्य हस्तक्षेपामुळे होतो. या डायनॅमिक प्रक्रियेमध्ये, हायड्रॉलिक सिस्टीममधील प्रत्येक पॅरामीटर व्हेरिएबल वेळेनुसार बदलते आणि या बदल प्रक्रियेची कार्यक्षमता सिस्टमच्या डायनॅमिक वैशिष्ट्यांची गुणवत्ता निर्धारित करते.

2. हायड्रॉलिक डायनॅमिक वैशिष्ट्यांची संशोधन पद्धत

हायड्रॉलिक सिस्टमच्या डायनॅमिक वैशिष्ट्यांचा अभ्यास करण्याच्या मुख्य पद्धती म्हणजे कार्य विश्लेषण पद्धत, सिम्युलेशन पद्धत, प्रायोगिक संशोधन पद्धत आणि डिजिटल सिम्युलेशन पद्धत.

2.1 कार्य विश्लेषण पद्धत
हस्तांतरण कार्य विश्लेषण ही शास्त्रीय नियंत्रण सिद्धांतावर आधारित संशोधन पद्धत आहे. शास्त्रीय नियंत्रण सिद्धांतासह हायड्रॉलिक सिस्टमच्या डायनॅमिक वैशिष्ट्यांचे विश्लेषण करणे सहसा सिंगल-इनपुट आणि सिंगल-आउटपुट रेखीय प्रणालींपुरते मर्यादित असते. साधारणपणे, प्रणालीचे गणितीय मॉडेल प्रथम स्थापित केले जाते, आणि त्याचे वाढीव स्वरूप लिहिले जाते, आणि नंतर लॅपेस ट्रान्सफॉर्म केले जाते, ज्यामुळे सिस्टमचे हस्तांतरण कार्य प्राप्त होते, आणि नंतर सिस्टमचे हस्तांतरण कार्य बोडेमध्ये रूपांतरित केले जाते. आकृतीचे प्रतिनिधित्व जे अंतर्ज्ञानाने विश्लेषण करणे सोपे आहे. शेवटी, प्रतिसाद वैशिष्ट्यांचे विश्लेषण बोडे आकृतीमध्ये फेज-फ्रिक्वेंसी वक्र आणि मोठेपणा-वारंवारता वक्र द्वारे केले जाते. नॉनलाइनर समस्यांचा सामना करताना, त्याच्या नॉनलाइनर घटकांकडे दुर्लक्ष केले जाते किंवा रेखीय प्रणालीमध्ये सरलीकृत केले जाते. खरं तर, हायड्रॉलिक सिस्टममध्ये अनेकदा जटिल नॉनलाइनर घटक असतात, म्हणून या पद्धतीसह हायड्रॉलिक सिस्टमच्या डायनॅमिक वैशिष्ट्यांचे विश्लेषण करताना मोठ्या विश्लेषण त्रुटी आहेत. याव्यतिरिक्त, हस्तांतरण कार्य विश्लेषण पद्धत संशोधन ऑब्जेक्टला ब्लॅक बॉक्स मानते, केवळ सिस्टमच्या इनपुट आणि आउटपुटवर लक्ष केंद्रित करते आणि संशोधन ऑब्जेक्टच्या अंतर्गत स्थितीवर चर्चा करत नाही.

स्टेट स्पेस ॲनालिसिस पद्धत म्हणजे हायड्रॉलिक सिस्टीमच्या डायनॅमिक प्रक्रियेचे गणितीय मॉडेल राज्य समीकरण म्हणून लिहिणे, जी प्रथम-क्रम भिन्न समीकरण प्रणाली आहे, जी हायड्रॉलिकमधील प्रत्येक राज्य व्हेरिएबलचे प्रथम-ऑर्डर व्युत्पन्न दर्शवते. प्रणाली इतर अनेक स्टेट व्हेरिएबल्स आणि इनपुट व्हेरिएबल्सचे कार्य; हे कार्यात्मक संबंध रेखीय किंवा अरेखीय असू शकतात. हायड्रॉलिक सिस्टीमच्या डायनॅमिक प्रक्रियेचे गणितीय मॉडेल राज्याच्या समीकरणाच्या स्वरूपात लिहिण्यासाठी, सामान्यतः वापरली जाणारी पद्धत म्हणजे स्टेट फंक्शन समीकरण मिळविण्यासाठी ट्रान्सफर फंक्शन वापरणे किंवा उच्च-ऑर्डर विभेदक समीकरण वापरणे. राज्य समीकरण, आणि पॉवर बाँड आकृती देखील राज्य समीकरण सूचीबद्ध करण्यासाठी वापरले जाऊ शकते. ही विश्लेषण पद्धत संशोधन केलेल्या प्रणालीच्या अंतर्गत बदलांकडे लक्ष देते आणि मल्टी-इनपुट आणि मल्टी-आउटपुट समस्यांना सामोरे जाऊ शकते, ज्यामुळे ट्रान्सफर फंक्शन विश्लेषण पद्धतीतील कमतरता मोठ्या प्रमाणात सुधारते.

ट्रान्सफर फंक्शन विश्लेषण पद्धत आणि स्टेट स्पेस ॲनालिसिस पद्धतीसह फंक्शन ॲनालिसिस पद्धत लोकांसाठी हायड्रॉलिक सिस्टमची अंतर्गत डायनॅमिक वैशिष्ट्ये समजून घेण्यासाठी आणि त्यांचे विश्लेषण करण्यासाठी गणितीय आधार आहे. वर्णन फंक्शन पद्धत विश्लेषणासाठी वापरली जाते, म्हणून विश्लेषण त्रुटी अपरिहार्यपणे उद्भवतात आणि ती सहसा साध्या प्रणालींच्या विश्लेषणामध्ये वापरली जाते.

2.2 सिम्युलेशन पद्धत
ज्या काळात संगणक तंत्रज्ञान अद्याप लोकप्रिय नव्हते त्या काळात, हायड्रोलिक सिस्टमच्या गतिशील वैशिष्ट्यांचे अनुकरण आणि विश्लेषण करण्यासाठी ॲनालॉग संगणक किंवा ॲनालॉग सर्किट्स वापरणे ही देखील एक व्यावहारिक आणि प्रभावी संशोधन पद्धत होती. ॲनालॉग कॉम्प्युटरचा जन्म डिजिटल कॉम्प्युटरच्या आधी झाला होता आणि त्याचे तत्त्व म्हणजे वेगवेगळ्या भौतिक प्रमाणांच्या बदलत्या नियमांच्या गणितीय वर्णनातील समानतेच्या आधारे ॲनालॉग प्रणालीच्या वैशिष्ट्यांचा अभ्यास करणे. त्याचे अंतर्गत व्हेरिएबल हे सतत बदलणारे व्होल्टेज व्हेरिएबल आहे आणि व्हेरिएबलचे ऑपरेशन सर्किटमधील व्होल्टेज, करंट आणि घटकांच्या विद्युत वैशिष्ट्यांच्या समान ऑपरेशन संबंधांवर आधारित आहे.

ॲनालॉग संगणक सामान्य विभेदक समीकरणे सोडवण्यासाठी विशेषतः योग्य आहेत, म्हणून त्यांना ॲनालॉग विभेदक विश्लेषक देखील म्हणतात. हायड्रोलिक प्रणालींसह भौतिक प्रणालींच्या बहुतेक गतिशील प्रक्रिया विभेदक समीकरणांच्या गणिती स्वरूपात व्यक्त केल्या जातात, त्यामुळे डायनॅमिक सिस्टमच्या सिम्युलेशन संशोधनासाठी ॲनालॉग संगणक अतिशय योग्य आहेत.

जेव्हा सिम्युलेशन पद्धत कार्यरत असते, तेव्हा सिस्टमच्या गणितीय मॉडेलनुसार विविध संगणकीय घटक जोडलेले असतात आणि गणना समांतरपणे केली जाते. प्रत्येक संगणकीय घटकाचे आउटपुट व्होल्टेज सिस्टममधील संबंधित व्हेरिएबल्सचे प्रतिनिधित्व करतात. नात्याचे फायदे. तथापि, या विश्लेषण पद्धतीचा मुख्य उद्देश गणितीय समस्यांचे अचूक विश्लेषण मिळविण्याऐवजी प्रायोगिक संशोधनासाठी वापरता येणारे इलेक्ट्रॉनिक मॉडेल प्रदान करणे हा आहे, त्यामुळे कमी गणना अचूकतेचा घातक तोटा आहे; याव्यतिरिक्त, त्याचे ॲनालॉग सर्किट बहुतेक वेळा संरचनेत जटिल असते, त्यास प्रतिरोधक असते बाह्य जगामध्ये हस्तक्षेप करण्याची क्षमता अत्यंत खराब असते.

2.3 प्रायोगिक संशोधन पद्धत
प्रायोगिक संशोधन पद्धत ही हायड्रोलिक प्रणालीच्या गतिशील वैशिष्ट्यांचे विश्लेषण करण्यासाठी एक अपरिहार्य संशोधन पद्धत आहे, विशेषत: जेव्हा पूर्वी डिजिटल सिम्युलेशन सारखी व्यावहारिक सैद्धांतिक संशोधन पद्धत नसते तेव्हा तिचे विश्लेषण केवळ प्रायोगिक पद्धतींद्वारे केले जाऊ शकते. प्रायोगिक संशोधनाद्वारे, आम्ही हायड्रोलिक प्रणालीची गतिशील वैशिष्ट्ये आणि संबंधित पॅरामीटर्समधील बदल अंतर्ज्ञानाने आणि खरोखर समजू शकतो, परंतु प्रयोगांद्वारे हायड्रॉलिक प्रणालीचे विश्लेषण दीर्घ कालावधीचे आणि उच्च खर्चाचे तोटे आहेत.

याव्यतिरिक्त, जटिल हायड्रॉलिक सिस्टमसाठी, अगदी अनुभवी अभियंते देखील त्याच्या अचूक गणितीय मॉडेलिंगबद्दल पूर्णपणे खात्री बाळगत नाहीत, म्हणून त्याच्या डायनॅमिक प्रक्रियेवर योग्य विश्लेषण आणि संशोधन करणे अशक्य आहे. बिल्ट मॉडेलची अचूकता प्रयोगासह एकत्रित करण्याच्या पद्धतीद्वारे प्रभावीपणे सत्यापित केली जाऊ शकते आणि योग्य मॉडेल स्थापित करण्यासाठी पुनरावृत्तीसाठी सूचना प्रदान केल्या जाऊ शकतात; त्याच वेळी, सिम्युलेशन आणि प्रयोगांच्या त्रुटी नियंत्रण करण्यायोग्य मर्यादेत आहेत याची खात्री करण्यासाठी, समान परिस्थितींमध्ये विश्लेषण आणि सिम्युलेशन आणि प्रायोगिक संशोधनाद्वारे दोघांच्या परिणामांची तुलना केली जाऊ शकते, जेणेकरून संशोधन चक्र लहान केले जाऊ शकते आणि फायदे. कार्यक्षमता आणि गुणवत्ता सुनिश्चित करण्याच्या आधारावर सुधारित केले जाऊ शकते. म्हणून, आजच्या प्रायोगिक संशोधन पद्धतीचा वापर संख्यात्मक सिम्युलेशन किंवा महत्त्वाच्या हायड्रॉलिक सिस्टम डायनॅमिक वैशिष्ट्यांच्या इतर सैद्धांतिक संशोधन परिणामांची तुलना आणि पडताळणी करण्यासाठी आवश्यक साधन म्हणून केला जातो.

2.4 डिजिटल सिम्युलेशन पद्धत
आधुनिक नियंत्रण सिद्धांताची प्रगती आणि संगणक तंत्रज्ञानाच्या विकासामुळे हायड्रॉलिक प्रणालीच्या डायनॅमिक वैशिष्ट्यांच्या अभ्यासासाठी एक नवीन पद्धत आली आहे, ती म्हणजे डिजिटल सिम्युलेशन पद्धत. या पद्धतीमध्ये, हायड्रोलिक प्रणाली प्रक्रियेचे गणितीय मॉडेल प्रथम स्थापित केले जाते, आणि राज्य समीकरणाद्वारे व्यक्त केले जाते, आणि नंतर डायनॅमिक प्रक्रियेतील सिस्टमच्या प्रत्येक मुख्य व्हेरिएबलचे टाइम-डोमेन सोल्यूशन संगणकावर प्राप्त केले जाते.

डिजिटल सिम्युलेशन पद्धत रेखीय प्रणाली आणि नॉनलाइनर सिस्टम दोन्हीसाठी योग्य आहे. हे कोणत्याही इनपुट फंक्शनच्या कृती अंतर्गत सिस्टम पॅरामीटर्समधील बदलांचे अनुकरण करू शकते आणि नंतर हायड्रॉलिक सिस्टमच्या डायनॅमिक प्रक्रियेची थेट आणि व्यापक समज प्राप्त करू शकते. पहिल्या टप्प्यावर हायड्रॉलिक प्रणालीच्या गतिमान कार्यक्षमतेचा अंदाज लावला जाऊ शकतो, ज्यामुळे डिझाइन परिणामांची तुलना, सत्यापित आणि वेळेत सुधारणा केली जाऊ शकते, जे प्रभावीपणे सुनिश्चित करू शकते की डिझाइन केलेल्या हायड्रॉलिक सिस्टममध्ये चांगले कार्यप्रदर्शन आणि उच्च विश्वसनीयता आहे. हायड्रॉलिक डायनॅमिक कामगिरीचा अभ्यास करण्याच्या इतर माध्यमांच्या आणि पद्धतींच्या तुलनेत, डिजिटल सिम्युलेशन तंत्रज्ञानामध्ये अचूकता, विश्वासार्हता, मजबूत अनुकूलता, लहान सायकल आणि आर्थिक बचतीचे फायदे आहेत. म्हणून, हायड्रॉलिक डायनॅमिक कामगिरी संशोधन क्षेत्रात डिजिटल सिम्युलेशन पद्धत मोठ्या प्रमाणावर वापरली गेली आहे.

3. हायड्रॉलिक डायनॅमिक वैशिष्ट्यांसाठी संशोधन पद्धतींच्या विकासाची दिशा

डिजिटल सिम्युलेशन पद्धतीच्या सैद्धांतिक विश्लेषणाद्वारे, प्रायोगिक परिणामांची तुलना आणि पडताळणी करण्याच्या संशोधन पद्धतीसह, हायड्रॉलिक डायनॅमिक वैशिष्ट्यांचा अभ्यास करण्यासाठी ही मुख्य प्रवाहाची पद्धत बनली आहे. शिवाय, डिजिटल सिम्युलेशन तंत्रज्ञानाच्या श्रेष्ठतेमुळे, हायड्रॉलिक डायनॅमिक वैशिष्ट्यांवरील संशोधनाचा विकास डिजिटल सिम्युलेशन तंत्रज्ञानाच्या विकासाशी जवळून समाकलित केला जाईल. हायड्रॉलिक सिस्टीमच्या मॉडेलिंग सिद्धांताचा आणि संबंधित अल्गोरिदमचा सखोल अभ्यास आणि हायड्रॉलिक सिस्टिम सिम्युलेशन सॉफ्टवेअर विकसित करणे जे मॉडेल करणे सोपे आहे, ज्यामुळे हायड्रॉलिक तंत्रज्ञ हायड्रॉलिक सिस्टमच्या आवश्यक कामाच्या संशोधनासाठी अधिक ऊर्जा खर्च करू शकतात. हायड्रॉलिक डायनॅमिक वैशिष्ट्ये संशोधन क्षेत्राचा विकास. दिशानिर्देशांपैकी एक.

याव्यतिरिक्त, आधुनिक हायड्रॉलिक सिस्टमच्या रचनेची जटिलता लक्षात घेता, यांत्रिक, इलेक्ट्रिकल आणि अगदी वायवीय समस्या देखील त्यांच्या गतिशील वैशिष्ट्यांच्या अभ्यासात गुंतलेली असतात. हे पाहिले जाऊ शकते की हायड्रॉलिक प्रणालीचे डायनॅमिक विश्लेषण कधीकधी इलेक्ट्रोमेकॅनिकल हायड्रोलिक्ससारख्या समस्यांचे व्यापक विश्लेषण असते. त्यामुळे, हायड्रॉलिक सिस्टीमचे बहु-आयामी संयुक्त सिम्युलेशन साध्य करण्यासाठी विविध संशोधन क्षेत्रातील सिम्युलेशन सॉफ्टवेअरच्या संबंधित फायद्यांसह एकत्रित सार्वत्रिक हायड्रॉलिक सिम्युलेशन सॉफ्टवेअरचा विकास सध्याच्या हायड्रॉलिक डायनॅमिक वैशिष्ट्यांच्या संशोधन पद्धतीची मुख्य विकास दिशा बनली आहे.

आधुनिक हायड्रॉलिक सिस्टीमच्या कार्यक्षमतेच्या आवश्यकतांमध्ये सुधारणा झाल्यामुळे, ऍक्च्युएटरचे पूर्वनिर्धारित क्रिया चक्र पूर्ण करण्यासाठी आणि सिस्टमच्या स्थिर कार्यक्षमतेच्या आवश्यकता पूर्ण करण्यासाठी पारंपारिक हायड्रॉलिक प्रणाली यापुढे आवश्यकता पूर्ण करू शकत नाही, म्हणून त्याच्या गतिशील वैशिष्ट्यांचा अभ्यास करणे अत्यावश्यक आहे. हायड्रॉलिक प्रणाली.

हायड्रॉलिक सिस्टीमच्या डायनॅमिक वैशिष्ट्यांवरील संशोधनाचे सार स्पष्ट करण्याच्या आधारावर, हा पेपर हायड्रॉलिक सिस्टमच्या डायनॅमिक वैशिष्ट्यांचा अभ्यास करण्याच्या चार मुख्य पद्धतींचा तपशीलवार परिचय देतो, ज्यामध्ये कार्य विश्लेषण पद्धत, सिम्युलेशन पद्धत, प्रायोगिक संशोधन यांचा समावेश आहे. पद्धत आणि डिजिटल सिम्युलेशन पद्धत आणि त्यांचे फायदे आणि तोटे. हे निदर्शनास आणून दिले आहे की हायड्रॉलिक सिस्टम सिम्युलेशन सॉफ्टवेअरचा विकास जे मॉडेल करणे सोपे आहे आणि मल्टी-डोमेन सिम्युलेशन सॉफ्टवेअरचे संयुक्त सिम्युलेशन हे भविष्यातील हायड्रॉलिक डायनॅमिक वैशिष्ट्यांच्या संशोधन पद्धतीचे मुख्य विकास दिशानिर्देश आहेत.