हायड्रॉलिक सिस्टमच्या गतिशील वैशिष्ट्यांची संशोधन पद्धत

हायड्रॉलिक तंत्रज्ञानाच्या सतत विकास आणि प्रगतीमुळे, त्याचे अनुप्रयोग फील्ड अधिकाधिक विस्तृत होत आहेत. ट्रान्समिशन आणि कंट्रोल फंक्शन्स पूर्ण करण्यासाठी वापरली जाणारी हायड्रॉलिक सिस्टम अधिकाधिक गुंतागुंतीची होत आहे आणि त्याच्या सिस्टम लवचिकतेसाठी आणि विविध कामगिरीसाठी उच्च आवश्यकता पुढे ठेवल्या जातात. या सर्वांनी आधुनिक हायड्रॉलिक सिस्टमच्या डिझाइन आणि उत्पादनासाठी अधिक अचूक आणि सखोल आवश्यकता आणल्या आहेत. अ‍ॅक्ट्यूएटरचे पूर्वनिर्धारित कृती चक्र पूर्ण करण्यासाठी आणि सिस्टमच्या स्थिर कार्यक्षमतेची आवश्यकता पूर्ण करण्यासाठी पारंपारिक प्रणालीचा वापर करून केवळ वरील आवश्यकता पूर्ण करण्यास सक्षम नाही.

म्हणूनच, आधुनिक हायड्रॉलिक सिस्टमच्या डिझाइनमध्ये गुंतलेल्या संशोधकांसाठी, हायड्रॉलिक ट्रान्समिशन आणि कंट्रोल सिस्टमच्या गतिशील वैशिष्ट्यांचा अभ्यास करणे, हायड्रॉलिक सिस्टमच्या कार्य प्रक्रियेत गतिशील वैशिष्ट्ये आणि पॅरामीटर बदल समजून घेणे आणि त्यात प्रभुत्व असणे आवश्यक आहे, जेणेकरून हायड्रॉलिक सिस्टममध्ये आणखी सुधारणा होईल आणि परिपूर्ण होईल. ?

1. हायड्रॉलिक सिस्टमच्या गतिशील वैशिष्ट्यांचे सार

हायड्रॉलिक सिस्टमची डायनॅमिक वैशिष्ट्ये ही मूळत: हायड्रॉलिक सिस्टमची मूळ समतोल स्थिती गमावण्याच्या आणि नवीन समतोल स्थितीत पोहोचण्याच्या प्रक्रियेदरम्यान दर्शविते. याउप्पर, हायड्रॉलिक सिस्टमची मूळ समतोल स्थिती तोडण्याची आणि त्याच्या गतिशील प्रक्रियेस चालना देण्याची दोन मुख्य कारणे आहेत: एक ट्रान्समिशन किंवा कंट्रोल सिस्टमच्या प्रक्रियेच्या बदलांमुळे होतो; दुसरा बाह्य हस्तक्षेपामुळे होतो. या डायनॅमिक प्रक्रियेमध्ये, हायड्रॉलिक सिस्टममधील प्रत्येक पॅरामीटर व्हेरिएबल वेळेसह बदलते आणि या बदल प्रक्रियेची कार्यक्षमता सिस्टमच्या गतिशील वैशिष्ट्यांची गुणवत्ता निर्धारित करते.

2. हायड्रॉलिक डायनॅमिक वैशिष्ट्यांची संशोधन पद्धत

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

2.1 फंक्शन विश्लेषण पद्धत
हस्तांतरण कार्य विश्लेषण शास्त्रीय नियंत्रण सिद्धांतावर आधारित एक संशोधन पद्धत आहे. शास्त्रीय नियंत्रण सिद्धांतासह हायड्रॉलिक सिस्टमच्या डायनॅमिक वैशिष्ट्यांचे विश्लेषण करणे सहसा सिंगल-इनपुट आणि सिंगल-आउटपुट रेखीय प्रणालीपुरते मर्यादित असते. सामान्यत: सिस्टमचे गणिताचे मॉडेल प्रथम स्थापित केले जाते आणि त्याचा वाढीव प्रकार लिहिला जातो आणि नंतर लॅपलेस ट्रान्सफॉर्म केले जाते, जेणेकरून सिस्टमचे हस्तांतरण कार्य प्राप्त होते आणि नंतर सिस्टमचे हस्तांतरण कार्य अंतर्ज्ञानाने विश्लेषण करणे सोपे असलेल्या बोडे डायग्राम प्रतिनिधित्वामध्ये रूपांतरित होते. अखेरीस, प्रतिसाद वैशिष्ट्यांचे विश्लेषण बोडे डायग्राममधील फेज-फ्रिक्वेन्सी वक्र आणि मोठेपणा-वारंवारता वक्र द्वारे केले जाते. नॉनलाइनर समस्यांचा सामना करताना, त्याच्या नॉनलाइनर घटकांकडे बर्‍याचदा दुर्लक्ष केले जाते किंवा रेषीय प्रणालीमध्ये सरलीकृत केले जाते. खरं तर, हायड्रॉलिक सिस्टममध्ये बर्‍याचदा जटिल नॉनलाइनर घटक असतात, म्हणून या पद्धतीने हायड्रॉलिक सिस्टमच्या गतिशील वैशिष्ट्यांचे विश्लेषण करण्यासाठी मोठ्या विश्लेषण त्रुटी आहेत. याव्यतिरिक्त, ट्रान्सफर फंक्शन विश्लेषण पद्धत संशोधन ऑब्जेक्टला ब्लॅक बॉक्स म्हणून मानते, केवळ सिस्टमच्या इनपुट आणि आउटपुटवर लक्ष केंद्रित करते आणि संशोधन ऑब्जेक्टच्या अंतर्गत स्थितीबद्दल चर्चा करत नाही.

राज्य अंतराळ विश्लेषण पद्धत म्हणजे अभ्यासानुसार हायड्रॉलिक सिस्टमच्या डायनॅमिक प्रक्रियेचे गणिती मॉडेल राज्य समीकरण म्हणून लिहिणे आहे, जे प्रथम-ऑर्डर विभेदक समीकरण प्रणाली आहे, जी हायड्रॉलिक सिस्टममधील प्रत्येक राज्य परिवर्तनाचे प्रथम-ऑर्डर व्युत्पन्न दर्शवते. इतर अनेक राज्य व्हेरिएबल्स आणि इनपुट व्हेरिएबल्सचे कार्य; हे कार्यशील संबंध रेषात्मक किंवा नॉनलाइनर असू शकतात. राज्याच्या समीकरणाच्या रूपात हायड्रॉलिक सिस्टमच्या डायनॅमिक प्रक्रियेचे गणितीय मॉडेल लिहिण्यासाठी, सामान्यत: वापरली जाणारी पद्धत म्हणजे राज्य कार्य समीकरण मिळविण्यासाठी हस्तांतरण कार्य वापरणे किंवा राज्य समीकरण मिळविण्यासाठी उच्च-ऑर्डर भिन्न समीकरण वापरणे आणि राज्य समीकरण सूचीबद्ध करण्यासाठी पॉवर बॉन्ड डायग्राम देखील वापरला जाऊ शकतो. ही विश्लेषण पद्धत संशोधन केलेल्या प्रणालीच्या अंतर्गत बदलांकडे लक्ष देते आणि मल्टी-इनपुट आणि मल्टी-आऊटपुट समस्यांचा सामना करू शकते, ज्यामुळे हस्तांतरण कार्य विश्लेषण पद्धतीच्या कमतरता मोठ्या प्रमाणात सुधारतात.

ट्रान्सफर फंक्शन अ‍ॅनालिसिस मेथड आणि स्टेट स्पेस विश्लेषण पद्धतीसह कार्य विश्लेषण पद्धत लोकांना हायड्रॉलिक सिस्टमची अंतर्गत गतिशील वैशिष्ट्ये समजून घेण्यासाठी आणि त्यांचे विश्लेषण करण्यासाठी गणिताचा आधार आहे. वर्णन फंक्शन पद्धत विश्लेषणासाठी वापरली जाते, म्हणून विश्लेषण त्रुटी अपरिहार्यपणे उद्भवतात आणि बहुतेकदा साध्या सिस्टमच्या विश्लेषणामध्ये ती वापरली जाते.

2.2 सिम्युलेशन पद्धत
युगात जेव्हा संगणक तंत्रज्ञान अद्याप लोकप्रिय नव्हते, हायड्रॉलिक सिस्टमच्या गतिशील वैशिष्ट्यांचे अनुकरण करण्यासाठी आणि त्यांचे विश्लेषण करण्यासाठी अ‍ॅनालॉग संगणक किंवा अ‍ॅनालॉग सर्किट्सचा वापर करणे देखील एक व्यावहारिक आणि प्रभावी संशोधन पद्धत होती. अ‍ॅनालॉग संगणकाचा जन्म डिजिटल संगणकाच्या आधी झाला होता आणि त्याचे तत्व म्हणजे वेगवेगळ्या भौतिक प्रमाणात बदलत्या कायद्यांच्या गणिताच्या वर्णनातील समानतेवर आधारित अ‍ॅनालॉग सिस्टमच्या वैशिष्ट्यांचा अभ्यास करणे. त्याचे अंतर्गत व्हेरिएबल सतत बदलणारे व्होल्टेज व्हेरिएबल आहे आणि व्हेरिएबलचे ऑपरेशन सर्किटमधील व्होल्टेज, चालू आणि घटकांच्या विद्युत वैशिष्ट्यांच्या समान ऑपरेशन संबंधांवर आधारित आहे.

एनालॉग संगणक विशेषत: सामान्य भिन्न समीकरणे सोडविण्यासाठी योग्य आहेत, म्हणून त्यांना एनालॉग डिफरेंशनल विश्लेषक देखील म्हणतात. हायड्रॉलिक सिस्टमसह भौतिक प्रणालींच्या बहुतेक डायनॅमिक प्रक्रिया भिन्न समीकरणांच्या गणिताच्या रूपात व्यक्त केल्या जातात, म्हणून डायनॅमिक सिस्टमच्या सिम्युलेशन संशोधनासाठी अ‍ॅनालॉग संगणक खूप योग्य आहेत.

जेव्हा सिम्युलेशन पद्धत कार्यरत असते, तेव्हा विविध संगणकीय घटक सिस्टमच्या गणिताच्या मॉडेलनुसार जोडलेले असतात आणि गणना समांतरपणे केली जाते. प्रत्येक संगणकीय घटकाचे आउटपुट व्होल्टेज सिस्टममधील संबंधित व्हेरिएबल्सचे प्रतिनिधित्व करतात. नात्याचे फायदे. तथापि, या विश्लेषणाच्या पद्धतीचा मुख्य हेतू म्हणजे इलेक्ट्रॉनिक मॉडेल प्रदान करणे जे गणिताच्या समस्यांचे अचूक विश्लेषण मिळविण्याऐवजी प्रायोगिक संशोधनासाठी वापरले जाऊ शकते, म्हणूनच कमी गणना अचूकतेचे प्राणघातक गैरसोय आहे; याव्यतिरिक्त, त्याचे अ‍ॅनालॉग सर्किट बहुतेक वेळा संरचनेत जटिल असते, बाह्य जगाला हस्तक्षेप करण्याच्या क्षमतेस प्रतिरोधक अत्यंत गरीब आहे.

२.3 प्रायोगिक संशोधन पद्धत
हायड्रॉलिक सिस्टमच्या गतिशील वैशिष्ट्यांचे विश्लेषण करण्यासाठी प्रायोगिक संशोधन पद्धत ही एक अपरिहार्य संशोधन पद्धत आहे, विशेषत: जेव्हा भूतकाळात डिजिटल सिम्युलेशनसारख्या व्यावहारिक सैद्धांतिक संशोधन पद्धती नसतात तेव्हा केवळ प्रयोगात्मक पद्धतींनी त्याचे विश्लेषण केले जाऊ शकते. प्रायोगिक संशोधनाद्वारे, आम्ही हायड्रॉलिक सिस्टमची गतिशील वैशिष्ट्ये आणि संबंधित पॅरामीटर्सच्या बदलांमध्ये अंतर्ज्ञानाने आणि खरोखर खरोखर समजू शकतो, परंतु प्रयोगांद्वारे हायड्रॉलिक सिस्टमच्या विश्लेषणामध्ये दीर्घकालीन आणि उच्च किंमतीचे तोटे आहेत.

याव्यतिरिक्त, जटिल हायड्रॉलिक सिस्टमसाठी, अनुभवी अभियंत्यांना देखील त्याच्या अचूक गणिताच्या मॉडेलिंगबद्दल पूर्णपणे खात्री नसते, म्हणून त्याच्या गतिशील प्रक्रियेवर योग्य विश्लेषण आणि संशोधन करणे अशक्य आहे. प्रयोगासह एकत्रित करण्याच्या पद्धतीद्वारे अंगभूत मॉडेलची अचूकता प्रभावीपणे सत्यापित केली जाऊ शकते आणि योग्य मॉडेल स्थापित करण्यासाठी पुनरावृत्तीच्या सूचना प्रदान केल्या जाऊ शकतात; त्याच वेळी, सिम्युलेशन आणि प्रयोगांच्या त्रुटी नियंत्रित करण्यायोग्य श्रेणीत आहेत हे सुनिश्चित करण्यासाठी एकाच वेळी या दोघांच्या निकालांची तुलना समान अटींच्या विश्लेषणानुसार केली जाऊ शकते, जेणेकरून संशोधन चक्र कमी केले जाऊ शकते आणि कार्यक्षमता आणि गुणवत्ता सुनिश्चित करण्याच्या आधारावर फायदे सुधारले जाऊ शकतात. म्हणूनच, आजची प्रायोगिक संशोधन पद्धत बहुतेक वेळा संख्यात्मक सिम्युलेशन किंवा महत्त्वपूर्ण हायड्रॉलिक सिस्टम डायनॅमिक वैशिष्ट्यांच्या इतर सैद्धांतिक संशोधन परिणामांची तुलना आणि सत्यापित करण्यासाठी आवश्यक साधन म्हणून वापरली जाते.

2.4 डिजिटल सिम्युलेशन पद्धत
आधुनिक नियंत्रण सिद्धांताची प्रगती आणि संगणक तंत्रज्ञानाच्या विकासामुळे हायड्रॉलिक सिस्टम डायनॅमिक वैशिष्ट्यांच्या अभ्यासासाठी एक नवीन पद्धत आणली गेली आहे, म्हणजेच डिजिटल सिम्युलेशन पद्धत. या पद्धतीमध्ये, हायड्रॉलिक सिस्टम प्रक्रियेचे गणिताचे मॉडेल प्रथम स्थापित केले जाते आणि राज्य समीकरणाद्वारे व्यक्त केले जाते आणि नंतर डायनॅमिक प्रक्रियेतील सिस्टमच्या प्रत्येक मुख्य चलचे वेळ-डोमेन सोल्यूशन संगणकावर प्राप्त होते.

डिजिटल सिम्युलेशन पद्धत दोन्ही रेषीय प्रणाली आणि नॉनलाइनर सिस्टमसाठी योग्य आहे. हे कोणत्याही इनपुट फंक्शनच्या क्रियेखाली सिस्टम पॅरामीटर्सच्या बदलांचे अनुकरण करू शकते आणि नंतर हायड्रॉलिक सिस्टमच्या डायनॅमिक प्रक्रियेचे थेट आणि सर्वसमावेशक समज प्राप्त करू शकते. हायड्रॉलिक सिस्टमच्या डायनॅमिक कामगिरीचा अंदाज पहिल्या टप्प्यावर केला जाऊ शकतो, जेणेकरून डिझाइनच्या निकालांची तुलना, सत्यापित आणि वेळेत सुधारली जाऊ शकते, जे डिझाइन केलेल्या हायड्रॉलिक सिस्टममध्ये चांगले कार्यप्रदर्शन आणि उच्च विश्वसनीयता आहे हे प्रभावीपणे सुनिश्चित करू शकते. हायड्रॉलिक डायनॅमिक कामगिरीचा अभ्यास करण्याच्या इतर माध्यमांच्या आणि पद्धतींच्या तुलनेत, डिजिटल सिम्युलेशन तंत्रज्ञानामध्ये अचूकता, विश्वसनीयता, मजबूत अनुकूलता, लघु चक्र आणि आर्थिक बचतीचे फायदे आहेत. म्हणूनच, हायड्रॉलिक डायनॅमिक परफॉरमन्स रिसर्चच्या क्षेत्रात डिजिटल सिम्युलेशन पद्धत मोठ्या प्रमाणात वापरली गेली आहे.

3. हायड्रॉलिक डायनॅमिक वैशिष्ट्यांसाठी संशोधन पद्धतींची विकास दिशा

प्रायोगिक निकालांची तुलना आणि सत्यापित करण्याच्या संशोधन पद्धतीसह डिजिटल सिम्युलेशन पद्धतीच्या सैद्धांतिक विश्लेषणाद्वारे, हायड्रॉलिक डायनॅमिक वैशिष्ट्यांचा अभ्यास करण्यासाठी ही मुख्य प्रवाहातील पद्धत बनली आहे. शिवाय, डिजिटल सिम्युलेशन तंत्रज्ञानाच्या श्रेष्ठतेमुळे, हायड्रॉलिक डायनॅमिक वैशिष्ट्यांवरील संशोधनाचा विकास डिजिटल सिम्युलेशन तंत्रज्ञानाच्या विकासासह जवळून समाकलित केला जाईल. मॉडेलिंग सिद्धांत आणि हायड्रॉलिक सिस्टमच्या संबंधित अल्गोरिदमचा सखोल अभ्यास आणि मॉडेलिंग करणे सोपे आहे हायड्रॉलिक सिस्टम सिम्युलेशन सॉफ्टवेअरचा विकास, जेणेकरून हायड्रॉलिक तंत्रज्ञ हायड्रॉलिक सिस्टमच्या आवश्यक कार्याच्या संशोधनात अधिक ऊर्जा समर्पित करू शकतात हायड्रॉलिक डायनॅमिक वैशिष्ट्ये संशोधनाच्या क्षेत्राचा विकास. एक दिशानिर्देश.

याव्यतिरिक्त, आधुनिक हायड्रॉलिक सिस्टमच्या रचनेची जटिलता लक्षात घेता, यांत्रिक, विद्युत आणि अगदी वायवीय समस्या त्यांच्या गतिशील वैशिष्ट्यांच्या अभ्यासामध्ये बर्‍याचदा गुंतल्या जातात. हे पाहिले जाऊ शकते की हायड्रॉलिक सिस्टमचे डायनॅमिक विश्लेषण कधीकधी इलेक्ट्रोमेकॅनिकल हायड्रॉलिक्स सारख्या समस्यांचे विस्तृत विश्लेषण असते. म्हणूनच, हायड्रॉलिक सिस्टमचे बहु-आयामी संयुक्त सिम्युलेशन साध्य करण्यासाठी विविध संशोधन क्षेत्रातील सिम्युलेशन सॉफ्टवेअरच्या संबंधित फायद्यांसह एकत्रित युनिव्हर्सल हायड्रॉलिक सिम्युलेशन सॉफ्टवेअरचा विकास सध्याच्या हायड्रॉलिक डायनॅमिक वैशिष्ट्यांसह संशोधन पद्धतीची मुख्य विकास दिशा बनला आहे.

आधुनिक हायड्रॉलिक सिस्टमच्या कार्यक्षमतेच्या आवश्यकतांच्या सुधारणेसह, पारंपारिक हायड्रॉलिक सिस्टम अ‍ॅक्ट्युएटरचे पूर्वनिर्धारित कृती चक्र पूर्ण करण्यासाठी आणि सिस्टमच्या स्थिर कार्यक्षमतेची आवश्यकता पूर्ण करण्यासाठी यापुढे आवश्यकता पूर्ण करू शकत नाही, म्हणून हायड्रॉलिक सिस्टमच्या गतिशील वैशिष्ट्यांचा अभ्यास करणे अत्यावश्यक आहे.

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