磨蝕實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)【試驗(yàn)臺(tái)】
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附錄A
為了控制液壓缸，必須要控制不同方向載荷和力所結(jié)合成的四種情形的液壓缸。文獻(xiàn)上所見的控制方法通常很復(fù)雜，而且取決于液壓缸位移和速度的測(cè)量。它們也基于更復(fù)雜的控制算法。這篇論文的目的是介紹一種基于簡(jiǎn)單的PI控制器的控制方法，它不需要液壓缸位移和速度。這個(gè)系統(tǒng)的程序比復(fù)雜的控制系統(tǒng)要慢，但是因?yàn)樗恍枰獙ｉT的傳感器在操作上比較簡(jiǎn)單，而且對(duì)于工程師來說很好懂。
在設(shè)計(jì)一個(gè)控制方法時(shí)，另一個(gè)世所共知的特點(diǎn)就是所用的閥的形式。移動(dòng)液壓閥要求低泄漏，過去用的移動(dòng)閥是滑閥，它們通常有大的重疊。除此之外，為了使滑閥適用于工業(yè)，滑閥渦輪葉柵的轉(zhuǎn)速通常很慢。這個(gè)大的重疊和低轉(zhuǎn)速所發(fā)出的命令很難執(zhí)行。當(dāng)有一個(gè)重疊和很慢的執(zhí)行器時(shí)，壓力控制變得很困難。
以一個(gè)新的技術(shù)為例，其簡(jiǎn)單的大體上的概述如下：液體流量控制在入口邊，壓力控制在出口邊。液流控制基于貝努利方程，壓力控制由一個(gè)維持低的恒壓，提高效率阻止氣蝕現(xiàn)象的PI控制器完成。為了在大的重疊和低轉(zhuǎn)速下工作，壓力控制器只進(jìn)行測(cè)量控制。這就意味著如果控制器想提高壓力，它不能向液壓缸內(nèi)增加液體，只能降低管道口液體高度。他的優(yōu)勢(shì)是當(dāng)操縱者想改變液壓缸的運(yùn)動(dòng)方向時(shí)只需將滑閥通過零位置。這時(shí)，當(dāng)加載的力和運(yùn)動(dòng)方向相同時(shí)，這個(gè)方法需要修正。這種情況下，出口處控制器的基準(zhǔn)壓力增加。當(dāng)入口處壓力下降基準(zhǔn)壓力增大?；鶞?zhǔn)壓力也是由PI控制器控制的。
因?yàn)槠鹬貦C(jī)是一種有恒載閥的設(shè)備所以不能達(dá)到穩(wěn)定性。然而，恒載閥將被能穩(wěn)定系統(tǒng)導(dǎo)向閥所取代。在現(xiàn)代系統(tǒng)，恒載閥有兩種功能，恒載和卸載保護(hù)。由于SMISMO閥的使用，卸載保護(hù)屬于控制技術(shù)，所以對(duì)于恒載閥唯一必要的功能就是維持載荷。卸載保護(hù)閥不用增加復(fù)雜的擾亂系統(tǒng)穩(wěn)定的動(dòng)力而完成作用。
1介紹
在本文描述的論文的The目標(biāo)是改進(jìn)流動(dòng)水力起重機(jī)控制。 一臺(tái)流動(dòng)水力起重機(jī)可以被重視，當(dāng)由某一類控制系統(tǒng)移動(dòng)的一個(gè)大靈活的機(jī)械結(jié)構(gòu)。 控制系統(tǒng)采取它的從ahuman操作員的輸入并且翻譯這個(gè)命令成移動(dòng)機(jī)械結(jié)構(gòu)作動(dòng)器的行動(dòng)。
這個(gè)控制系統(tǒng)的定義故意留給隱晦為了不強(qiáng)加所有限制給它的設(shè)計(jì)。 控制系統(tǒng)包括移動(dòng)機(jī)械結(jié)構(gòu)，控制作動(dòng)器手段，提供力量手段給作動(dòng)器和接受輸入方式從操作員的作動(dòng)器。 它是這份論文的目標(biāo)的這個(gè)控制系統(tǒng)。 目標(biāo)是分析在控制系統(tǒng)和當(dāng)前指南做的要求的新的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
論文將被分裂成五部分：
1）.對(duì)控制系統(tǒng)的要求的分析，從操作員、機(jī)械系統(tǒng)、效率、穩(wěn)定和安全需要的角度。
2）. 對(duì)當(dāng)前控制系統(tǒng)的分析，并且分析什么是他們的問題。
3）.對(duì)控制系統(tǒng)的不同的選擇的分析： 執(zhí)行器器的不同的類型，控制戰(zhàn)略的不同類型和組織組分不同的方式。
4）.控制系統(tǒng)的一個(gè)新型的介紹，是商業(yè)作為工具作用的。在不久的將來將適應(yīng)產(chǎn)業(yè)的需要的系統(tǒng)。
5）.對(duì)優(yōu)化系統(tǒng)的分析，與更高的性能，更好的效率，更靈活控制等等。 這將是較不商業(yè)可適用的，但是開始更多研究的指引。
定義
這是一般類的流體，并且包括抽泥漿，流利材料等等，如果有些被處理的不一致與處理流體。 除“吸氣泵”如線所述與其他類和在這類之內(nèi)，下面，泵被定義為把液體從一個(gè)地方轉(zhuǎn)到另一個(gè)地方的一種手段，因此，有一個(gè)把液體區(qū)別和分開的入口和出口。
泵就此通常完成由一機(jī)械部件(即，活塞)或由與另一部件(即噴射泵)的聯(lián)絡(luò)或引走。 并且，泵也許由對(duì)電或磁力(即，電磁式泵浦)的泵的流體的直系活動(dòng)完成。 然而，為關(guān)于“離子泵的”線，看線與其他類和在當(dāng)前類的這類和子類參考之內(nèi)。
吸氣形成真空
這類是真空的形成的殘余的家在密閉空間的由采煤行動(dòng); 是的吸瓦斯劑材料，當(dāng)安置在密閉空間由一次化工或物理行動(dòng)減少空間的氣體或蒸氣內(nèi)容。 并且，包括是流體被電離允許或提高采煤行動(dòng)的那些設(shè)備和過程。 這些設(shè)備經(jīng)常被命名“吸瓦斯劑離子抽”。 看見筆記并且搜尋在子類48和49的筆記線的聲明的。
線與其他類和在這類之內(nèi)
與313類型和315類型的類比
為與313類型的線，電燈和放電設(shè)備和315，電燈和放電設(shè)備： 系統(tǒng)，關(guān)于“離子泵”，看下面的在當(dāng)前類的子類參考。
對(duì)類91，馬達(dá)： 可擴(kuò)展的腔的類型
參考線與其他類和在類91的類定義的這類之內(nèi)線的聲明的在類91和417之間的。
對(duì)類92，可擴(kuò)展的腔的設(shè)備的關(guān)系
類92被指揮到可擴(kuò)展的腔設(shè)備，就其本身而言，并且關(guān)于可擴(kuò)展的腔的泵與類417有關(guān)。類92被限制到工作的部件有一個(gè)收縮擺動(dòng)的或往復(fù)運(yùn)動(dòng)擴(kuò)展腔和可擴(kuò)展的腔的設(shè)備。 因此，類92不可能采取任何轉(zhuǎn)臺(tái)式可擴(kuò)展的腔泵。在看待這類(417)和類418，為配置的工藝轉(zhuǎn)臺(tái)式可擴(kuò)展的腔設(shè)備關(guān)系。
當(dāng)他們與可擴(kuò)展的腔泵，類92和類417之間的這些關(guān)聯(lián)下面被指出：
A. 驅(qū)動(dòng)意味
1. 電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)
當(dāng)馬達(dá)顯著被要求時(shí)，類92排除電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的可擴(kuò)展的腔設(shè)備。 可以注意的是(2)在類417子類321的筆記構(gòu)成一個(gè)顯著被要求的馬達(dá)。
2. 操作工藝設(shè)備
92排除在工藝設(shè)備附近登上的在或一個(gè)可擴(kuò)展的腔泵將被管理從而。 看見類417子類229+為這個(gè)事項(xiàng)和為工藝設(shè)備的定義。
3. 其他傳動(dòng)機(jī)構(gòu)
其他具體意味駕駛一個(gè)可擴(kuò)展的腔泵例如連動(dòng)、連接等等，包括驅(qū)動(dòng)從類92沒有被排除。
B. 裝設(shè)閥門
1. 泵浦流體
類92排除由裝設(shè)閥門行動(dòng)包括泵流體控制的所有可擴(kuò)展的腔泵。因此，一個(gè)可擴(kuò)展的腔泵的所有被要求的裝設(shè)閥門的流體是充足阻止在類92的分類，即使被要求的裝設(shè)閥門可能不是必要的所有的裝設(shè)閥門造成的。
2. 無泵流體
類92不排除無泵潤滑劑、蓄冷劑、密封膠等等的流體，例如，裝設(shè)閥門裝設(shè)閥門。
C. 使用不同的泵
與一個(gè)不同的類型的另一個(gè)泵的組合一個(gè)可擴(kuò)展的腔泵(即，就其本身而言，在類92)不會(huì)被分類從類92排除的，除非一個(gè)不同的類型的泵是可擴(kuò)展的腔泵(即，潤滑劑或冷卻液泵等等)。
對(duì)類137，可變處理的關(guān)系。 類137通常提供可變的操作系統(tǒng)，并且類417通常提供電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的泵，就其本身而言。 有對(duì)泵和他們的操作和被考慮作為以上所述的一般規(guī)則的例外事項(xiàng)的某些區(qū)域。 下面開始這些例外和其他明細(xì)行。
D. 泵槽關(guān)系
泵和槽的組合在類137通常將被分類。 然而，一個(gè)唯一有名無實(shí)地被背誦的槽、水庫、腔、泵或者其他相似的可變的藏品方法在類417僅僅將被考慮作為流線或輸送管道，并且被分類。 看見(9)在類222的類定義的筆記，分與，關(guān)于其他泵浦坦克關(guān)系。
E. 泵累加器關(guān)系
累加器或喘振的設(shè)備通常是有的設(shè)備一個(gè)唯一可變的開頭和被連接到泵入口或出口為維護(hù)到/從泵的平穩(wěn)的流動(dòng)的目的。 這樣設(shè)備，當(dāng)透露為挫傷或保險(xiǎn)平穩(wěn)的流動(dòng)的喘振的目的和要求與泵的組合在類417被分類。
F. 泵液體儲(chǔ)積控制關(guān)系
1. 泵被要求與一個(gè)液體儲(chǔ)積控制閥的組合在類137被分類有是可分類的在類417的以下例外：
a. 當(dāng)液體儲(chǔ)積敏感閥門控制泵時(shí)的液體流程或從泵的氣體釋放是為填裝泵的明確地
被透露的目的，看類417，子類200和435。
b. 當(dāng)液體儲(chǔ)積敏感閥門功能作為在一個(gè)可變的位移類型泵浦時(shí)的一個(gè)泵閥，一般來說
看見類417，子類65和子類126+和138特別是。
c. 當(dāng)液體儲(chǔ)積敏感閥門是一個(gè)可擴(kuò)展的腔類型泵的經(jīng)銷商時(shí)，看類417，子類
297.5。
2. 噴射泵被要求與液體因此水平敏感調(diào)控的手段的組合在類417，子類182.5被分類。
3. 泵被要求與因此液體儲(chǔ)積受控推進(jìn)傳輸?shù)慕M合在類417，子類211.5被分類。
4. 泵被要求與液體儲(chǔ)積的組合在類417，子類36+受控駕駛因此馬達(dá)被分類。
G. 泵復(fù)數(shù)連續(xù)閥門關(guān)系
泵被要求與復(fù)數(shù)連續(xù)閥門的組合在任一或入口或出口流程道路和沒有任何分支的流程道路是可分類的在類417。 連續(xù)閥門的規(guī)則運(yùn)用，即使一個(gè)或更多閥門是人工操作的或適應(yīng)敏感，看類417為連續(xù)泵經(jīng)銷商，為在連續(xù)關(guān)系的一個(gè)人工操作的閥門與泵經(jīng)銷商和為狀況敏感閥門與泵的組合。
H. 泵主要流程道路和分支的流程道路關(guān)系
通常有一個(gè)分支的流程的系統(tǒng)一個(gè)主要流程道路和一個(gè)分支的流程道路，是否包括泵，是可分類的在類137。 然而，有通常取決于在特殊專利的透露如下面被指出的一定數(shù)量的例外。
1. 有的泵復(fù)數(shù)分支的流程道路，是否裝有閥，在類417溝通與一臺(tái)唯一來源或接收器是可分類的。那里沒有來源或接收器的具體透露流程道路的，透露在類417將被考慮，象一臺(tái)唯一來源或接收器，并且被分類。
2. 有的泵一個(gè)主要流程道路和一個(gè)分支的流程道路，其中每一個(gè)聯(lián)絡(luò)與分開的來源的或接收器是可分類的在類417，如果：
a. 主要流程道路的來源或接收器是未經(jīng)要求或有名無實(shí)地要求。
b. 分支的流程道路明確地被透露作為泵的安心入口或出口、對(duì)泵的飛沫入口，在泵附近的一個(gè)旁路或者一個(gè)出氣孔，從泵的廢物或流失出口和二者之一(1)主要流程道路是未管制的或(2)主要流程道路是受控的，并且分支的流線是(a)未管制， (b)手工控制或(c)控制的是由反應(yīng)在感覺在泵浦和主要流程道路控制器之間的主要流程道路的一個(gè)條件的情況敏感閥門。
I.泵的主驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)情況敏感控制
有一個(gè)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的泵控制的馬達(dá)的操作情況敏感控制是可分類的在類417。 泵的組合和驅(qū)動(dòng)、傳動(dòng)器或者易變的傳輸情況敏感控制是可分類的在類417。
J.直接響應(yīng)閥門泵液壓缸關(guān)系
一個(gè)或更多直接響應(yīng)閥門的組合可分類在類137，子類511和一個(gè)有名無實(shí)地被背誦的液壓缸是可分類的在類137。 氣缸蓋的具體朗誦沒有被認(rèn)為的液壓缸的具體朗誦。對(duì)類415，轉(zhuǎn)臺(tái)式運(yùn)動(dòng)流動(dòng)性馬達(dá)或者泵的關(guān)系
類415采取轉(zhuǎn)臺(tái)式，腔類型泵。 然而，類417在某些組合提供轉(zhuǎn)臺(tái)式，腔類型如下面被列舉。 除了下面明確地排除，對(duì)一個(gè)轉(zhuǎn)臺(tái)式腔類型泵，對(duì)類定義415的類定義，將分類為在類415的一件原物與類417相對(duì)。
1. 驅(qū)動(dòng)意味
a. 電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)
當(dāng)馬達(dá)泵組合顯著被需要時(shí)，類415排除電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)臺(tái)式腔類型泵。關(guān)于原因的一個(gè)詳細(xì)說明構(gòu)成一個(gè)顯著被要求的馬達(dá)泵組合看在當(dāng)前類的子類參考在這條類和線與其他類和在這類之內(nèi)，與其他類的一般關(guān)系，分段在類415定義的A。
b. 操作工藝設(shè)備
一個(gè)轉(zhuǎn)臺(tái)式，腔類型工藝設(shè)備管理的泵從類415被排除。 為這個(gè)事項(xiàng)見類417和工藝
設(shè)備的定義。
c. 其他傳動(dòng)機(jī)構(gòu)
其他具體意味駕駛轉(zhuǎn)臺(tái)式，腔泵例如連動(dòng)，連接等等，包括
驅(qū)動(dòng)(即，傳動(dòng)器)從類415沒有被排除。
2. 使用不同的泵
一個(gè)轉(zhuǎn)臺(tái)式，腔類型泵的組合與一個(gè)不同的類型(即，轉(zhuǎn)臺(tái)式可擴(kuò)展的腔等等)，從類415在類417被排除和被分類，除非另外類型泵是轉(zhuǎn)臺(tái)式，腔類型泵的一個(gè)僅僅輔助(即，潤滑或冷卻液泵)。 在后一種情況下，在類415的分類是適當(dāng)?shù)摹?duì)類418，轉(zhuǎn)臺(tái)式可擴(kuò)展的腔設(shè)備的關(guān)系
類418采取轉(zhuǎn)臺(tái)式可擴(kuò)展的腔泵，即使透露和要求也許會(huì)制約泵的用途。 類418比類417和在下面被列舉的某些組合的轉(zhuǎn)臺(tái)式可擴(kuò)展的腔類型泵在類417將被分類而不是類418也許在一些方面認(rèn)為較不全面。 除非明確地排除對(duì)一個(gè)轉(zhuǎn)臺(tái)式可擴(kuò)展的腔類型如對(duì)類定義418的類定義將分類為在類418的一件原物與類417相對(duì)：
3. 驅(qū)動(dòng)意味
a. 使用馬達(dá)
類418排除電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)臺(tái)式可擴(kuò)展的腔設(shè)備，當(dāng)馬達(dá)顯著被要求時(shí)，即使馬達(dá)
是轉(zhuǎn)臺(tái)式可擴(kuò)展的腔類型?？梢越忉屧虻囊粋€(gè)詳細(xì)說明構(gòu)成一個(gè)顯著被需要的馬達(dá); 見在當(dāng)前類的子類參考。
b. 操作工藝設(shè)備
毗鄰一個(gè)轉(zhuǎn)臺(tái)式可擴(kuò)展的腔的泵登上或?qū)⒈还芾淼墓に囋O(shè)備從而從類418被排除。 為這個(gè)事項(xiàng)看見這類(417)和工藝設(shè)備的定義。
b. 其他傳動(dòng)機(jī)
一個(gè)轉(zhuǎn)臺(tái)式可擴(kuò)展的腔泵登上了或毗鄰將被管理的工藝設(shè)備從而從類418被排除。 為這個(gè)事項(xiàng)看見這類(417)和工藝設(shè)備的定義。
c. 其他傳動(dòng)機(jī)
其他具體意味駕駛泵例如連動(dòng)、連接等等，包括驅(qū)動(dòng)(即，傳動(dòng)器)從類418沒有被排除，即使驅(qū)動(dòng)不是可逆的。
4. 裝設(shè)閥門
a. 敏感的循環(huán)或的位置
類418將采取與有一個(gè)反復(fù)樣式或操作循環(huán)與泵的自轉(zhuǎn)有關(guān)泵的流體的閥門結(jié)合的轉(zhuǎn)臺(tái)式可擴(kuò)展的腔泵。這些也許被命名循環(huán)或位置敏感裝設(shè)閥門和由電動(dòng)子的運(yùn)動(dòng)通過同樣的包括入口或排氣口開頭和結(jié)束。 這個(gè)類型裝設(shè)閥門的調(diào)整以便提供，例如，供應(yīng)早切除在類418也包括。包括，然而，對(duì)泵的切除操作的手段，在革命的一個(gè)被預(yù)先決定的數(shù)字從類418之后被排除，被認(rèn)為的這類222一個(gè)特點(diǎn)。
b. 線型
一個(gè)軸向閥門被定義成在某個(gè)方面行動(dòng)控制在那條線的流程抽的流體流動(dòng)的正常線，但是不通過牽制對(duì)第二的流體或輔助流線位于的一個(gè)(即，旁路)。 即類418將采取是通過有些手段控制的除抽的流體之外與一個(gè)轉(zhuǎn)臺(tái)式可擴(kuò)展的腔泵結(jié)合的所有軸向閥門(手工節(jié)流孔)的情況和也采取即直接地被抽的流體應(yīng)用開動(dòng)此外的那些(直接響應(yīng)閥門)。 那些設(shè)備包括由一個(gè)抽的可變的情況的軸向閥門(即，壓力，流程)控制，并且在哪些說的閥門不是直接響應(yīng)類型從類和被分類在類417，如果否則適當(dāng)?shù)?18被排除。
c. 分支的流程或旁路
i. 分開的閥門意味
包括一個(gè)分開的閥門手段的那些轉(zhuǎn)臺(tái)式可擴(kuò)展的腔設(shè)備(與如段(2)所述的一個(gè)可移動(dòng)的房間零件相對(duì)立刻下面)牽制或繞過所有或抽的流體的部分從流程它的正常或第一條路線的對(duì)秒鐘或廢物道路的從類418被排除不管閥門是否手動(dòng)地或被控制，除非被牽制的流體為完善作用例如潤滑，冷卻，翻板偏心等等的泵僅僅使用。
ii. 可移動(dòng)的零件部分
許多轉(zhuǎn)臺(tái)式可擴(kuò)展的腔泵與其他腔零件運(yùn)行的聯(lián)絡(luò)，并且從“正?！被蚺c位置聯(lián)系移動(dòng)向一個(gè)位置和可擴(kuò)展的腔的零件，因此允許抽的流體移動(dòng)。典型的這樣的零件是翻板、扶垛、終板等等，并且這些零件通過一些方法通常是偏心的接觸的位置通例如彈簧、從可擴(kuò)展的腔的壓力流體或類似物。 這樣設(shè)備從類418沒有被排除，即使產(chǎn)生零件也許認(rèn)為執(zhí)行一個(gè)繞過的作用。 然而，如果抽的流體被舉辦對(duì)這樣一個(gè)偏心的作用的零件(即，在終板之后)，并且有流體的一種受控應(yīng)用對(duì)或流體的發(fā)行從偏壓區(qū)域的繞過說的流動(dòng)性或舉辦它的被透露的目的對(duì)另一個(gè)問題的用途這樣設(shè)備從類418在類417被排除和被分類，如果否則適當(dāng)。 并且類418排除有的泵運(yùn)動(dòng)是受控的以回應(yīng)第二個(gè)轉(zhuǎn)臺(tái)式可擴(kuò)展的腔的設(shè)備的抽的流體壓力或流程的一個(gè)可移動(dòng)的腔的零件。
d. 可逆或單向的流程
一些轉(zhuǎn)臺(tái)式可擴(kuò)展的泵帶有為泵自轉(zhuǎn)一個(gè)特定方向流程在線也許被扭轉(zhuǎn)流體抽的可調(diào)整或自動(dòng)手段，否則在泵的自轉(zhuǎn)的方向的逆轉(zhuǎn)流程在抽的流體流動(dòng)線的同一個(gè)方向?qū)⒗^續(xù)。就其本身而言，不會(huì)阻止在類418的分類。
5. 使用不同的泵
一個(gè)轉(zhuǎn)臺(tái)式可擴(kuò)展的腔泵的組合與一個(gè)不同的類型(離心、往復(fù)等等)的另一個(gè)泵，從類418在類417，除非另外類型泵是轉(zhuǎn)臺(tái)式可擴(kuò)展的腔泵浦，例如，一個(gè)潤滑的或冷卻液泵的一個(gè)僅僅輔助在類418的等等在后一種情況下分類被排除和被分類是適當(dāng)?shù)摹?
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2.1在開始在開發(fā)新的控制系統(tǒng)的細(xì)節(jié)工作之前，要分析在控制系統(tǒng)什么是重要的確切的要求。有許多影響控制系統(tǒng)的因素，例如： 它控制的機(jī)械結(jié)構(gòu)，人工操作， 效率、穩(wěn)定性和產(chǎn)業(yè)章程。
產(chǎn)業(yè)章程是必須針對(duì)的第一個(gè)要求。 膠管破裂預(yù)防和卸載載保護(hù)在控制系統(tǒng)中有很多要求。章程之后，穩(wěn)定是下個(gè)最重要的要求; 沒有穩(wěn)定性的控制系統(tǒng)是不能被使用的。一旦穩(wěn)定保證了，性能要求必須設(shè)置控制系統(tǒng)。 他們?nèi)Q于起重機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)和人工操作。 一臺(tái)液壓起重機(jī)有很靈活的機(jī)械結(jié)構(gòu)和非常低的固有頻率。要防止擺動(dòng)就要保持控制系統(tǒng)的速度在這個(gè)固有頻率之下或開發(fā)必要的可能增加這個(gè)頻率的控制系統(tǒng)。人工操作也可強(qiáng)加極限給控制系統(tǒng)。如果控制系統(tǒng)是太慢或太快速，那么靠人工操作是不可能給它適當(dāng)?shù)妮斎氲摹?一旦章程確定了，穩(wěn)定性就是確定的，并且表現(xiàn)在正確的水平，系統(tǒng)的力的效率必須被優(yōu)選。
2.2在設(shè)計(jì)一個(gè)新的系統(tǒng)之前，對(duì)當(dāng)前的控制系統(tǒng)進(jìn)行分析找出他們的問題是非常好的。 當(dāng)前控制系統(tǒng)是主要水力的，并且可能有以下三個(gè)主要問題：
1.不穩(wěn)定
2.高費(fèi)用
3.無效用
不穩(wěn)定：
穩(wěn)定性是個(gè)很重要的問題，因?yàn)樗赡茉斐蓚Σ僮髡呋蛘邠p傷設(shè)備。當(dāng)系統(tǒng)變得不穩(wěn)定時(shí)它通常開始猛烈地?cái)[動(dòng)。為了避免當(dāng)前系統(tǒng)的穩(wěn)定性的問題，設(shè)計(jì)者會(huì)忽略某個(gè)或者增加復(fù)雜性和費(fèi)用。
一種液壓機(jī)構(gòu)的參量，例如溫度或裝載力，也影響穩(wěn)定。與一個(gè)參數(shù)設(shè)置是穩(wěn)定的而當(dāng)與另一個(gè)設(shè)置時(shí)可能就是不穩(wěn)定的。為了系統(tǒng)整體性穩(wěn)定性得到確保，有時(shí)是需要忽略當(dāng)中某些參數(shù)的。
高費(fèi)用：
現(xiàn)在的系統(tǒng)是純粹的液壓機(jī)械，如果用戶想要某一作用，用戶就可以購買某種液壓機(jī)械，因?yàn)槎鄶?shù)的用戶有不同的需求，相同的機(jī)械結(jié)構(gòu)有很多的變化，這就意味著有很多特殊的元部件而不是標(biāo)準(zhǔn)件將被生產(chǎn)。這就提高了零部元件的費(fèi)用。
無效用：
無效用的一種形式是當(dāng)前的系統(tǒng)與液壓缸的二次回流之間的鏈接。這是因?yàn)槎鄶?shù)閥門使用一個(gè)唯一短管軸控制在兩個(gè)油孔。 因此，它是不可能獨(dú)立的設(shè)置在液壓缸壓力水平相同的兩邊的。所以，在行程反方向的出口處應(yīng)設(shè)置一個(gè)回壓，它能提高進(jìn)油口用來維持運(yùn)動(dòng)的壓力。 因?yàn)閳?zhí)行器引起的力與兩邊的壓力差是成比例的液壓缸的實(shí)際壓力是不會(huì)影響液壓缸的運(yùn)動(dòng)的。例如，液壓缸的運(yùn)動(dòng)0psi/600與1000psi/1600psi是相同的。然而，在第二個(gè)例子中，電源將提供更多的力，這額外力將被浪費(fèi)。
2.3控制系統(tǒng)的不同的選擇
現(xiàn)在的控制系統(tǒng)使用方向閥或比例閥的液動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制運(yùn)動(dòng)。然而，有很多方法可以用來控制液壓缸。選擇新的高性能電動(dòng)液壓的閥門，(SMISMO)閥門，液壓車系統(tǒng)，提供能量的靈敏的執(zhí)行器，基于控制技術(shù)的泵。這些系統(tǒng)都有優(yōu)缺點(diǎn)，如果想要選出最優(yōu)的解決方案則需要好好的分析它們。
2.4不久將來的解決
有一個(gè)期望，如果證明了全新的拓?fù)鋵W(xué)是最優(yōu)配置，那么起重機(jī)的生產(chǎn)商和零部件的生產(chǎn)商不會(huì)一夜之間接受這個(gè)新工藝的的。這很可能將花費(fèi)時(shí)間，因此一個(gè)臨時(shí)方案將被發(fā)明。
這個(gè)由微計(jì)算機(jī)控制的(SMISMO)閥門(Elfving， Palmberg 1997年; jansson， Palmberg 1990年; Mattila，Virvalo 1997)解答。SMISMO閥門使成為可能實(shí)施新的控制方法，這是更加高效率和穩(wěn)定的。 微計(jì)算機(jī)使控制閥更加的靈活。模型可以用軟件來編程。這使得生產(chǎn)商不用生產(chǎn)成百的模型。起重機(jī)制造商能在客戶想要的閥中精確的確定它們的功能，同時(shí)零部件生產(chǎn)商必須生產(chǎn)一種閥。這將降低費(fèi)用，即使編程將有增加。
2.5對(duì)更高的性能解決的分析
這個(gè)分析將取決于對(duì)不同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的分析的結(jié)果。結(jié)果顯示以將來基于控制的泵為例，分析在這個(gè)領(lǐng)域?qū)⑹穷A(yù)期的。另一個(gè)將被探索的領(lǐng)域是工具位置的控制。
3當(dāng)前工作
由短管軸的直接驅(qū)動(dòng)的流程控制
在市場(chǎng)上的多數(shù)流量控制閥今天與壓力補(bǔ)償器(Andersen一起使用; Ayres 1997)。 壓力補(bǔ)償器保留橫跨主要短管軸的恒定的降壓閥門，保留流程常數(shù)。 然而，壓力補(bǔ)償器的加法閥門比一個(gè)簡(jiǎn)單的唯一短管軸閥門更復(fù)雜化的工作。 做流程控制另一個(gè)方式將測(cè)量橫跨閥門的降壓和調(diào)整短管軸位置占此(Back¨|; Feigel 1990)。 由于壓力傳感器和微控制器的高費(fèi)用這不是一個(gè)新的想法，而是未被商業(yè)實(shí)施的。然而，當(dāng)前所落實(shí)的在微控制器和壓力傳感器的費(fèi)用這個(gè)想法現(xiàn)在是商業(yè)可行的。
概念是非常簡(jiǎn)單的，使用橫跨短管軸和參考流程的降壓短管軸位置從柏努利(原理)等式被計(jì)算。
即使這是一個(gè)一次方程，實(shí)施是不容易的。 流程的準(zhǔn)確性控制依靠位置檢測(cè)器的精確度和壓力傳感器。在壓力或位置信號(hào)的噪聲可能引起穩(wěn)定問題。 過濾噪聲，介紹在可能也影響穩(wěn)定的控制的延遲。 另外當(dāng)數(shù)據(jù)制表或開發(fā)一個(gè)更加復(fù)雜的等式，柏努利(原理)等式?jīng)]有正確地被應(yīng)用在閥門的整個(gè)操作范圍，因此存放閥門特征也許是必要的。
4實(shí)驗(yàn)室設(shè)施
這份論文焦點(diǎn)在可以被實(shí)施在商業(yè)機(jī)械的開發(fā)上，重點(diǎn)在實(shí)驗(yàn)性結(jié)果將被安置。實(shí)驗(yàn)性結(jié)果將從二個(gè)系統(tǒng)獲得。 第一，一個(gè)簡(jiǎn)單的一個(gè)自由度起重機(jī)， 作為一個(gè)實(shí)驗(yàn)性平臺(tái)被設(shè)計(jì)。 第二是(HMF)丹麥起重機(jī)制造商捐給一所大學(xué)的真正的起重機(jī)。
因?yàn)楫?dāng)前沒有買到的（SMISMO）閥門將使用兩邊分開的閥門來代替?？刂崎y門的控制算法，在數(shù)字式Signa 將被編程Processor (DSP) /Pentium雙處理器系統(tǒng)。 DSP將運(yùn)行控制碼，Pentium將做診斷并且提供一個(gè)圖形用戶界面。
附錄B
1 To control a hydraulic cylinder, the strategy has to be able to handle four different situations depending on the directions of the load and the velocity of the cylinder. The control strategies that have appeared in the literature are usually quite complex and depend on measurements of the cylinder position and velocity. They are also based on rather complex control algorithms. It is the goal of this thesis to start with a control strategy which is based on simple PI controllers and makes no demands for position and velocity of the cylinder. The performance of this system will be lower than a complex control strategy, but it may be easier to implement commercially because it has no need for special sensors and is easier to understand for the average engineer.
Another feature which needs to be acknowledged when designing a control strategy, is the type of valve used. Mobile hydraulic valves demand low leakage and since most mobile valves are spool valves, they usually have large overlaps. In addition, to make the cost of the valve acceptable to industry, the actuation stage on the spool is usually quite slow. This com-bination of large overlap and slow actuation makes it hard to implement many of the strate-gies that have been presented. Pressure control especially becomes difficult when there is an overlap and a slow actuator.
One example of a new strategy which is simple and robust is described as follows. Flow con-trol is implemented on the inlet side and pressure control is implemented on the outlet side. The flow control is based on the Bernoulli equation. Pressure control is done by a PI control-ler which maintains a low constant pressure to increase the efficiency and prevent cavitation. To work around large overlaps and slow actuation stage, the pressure controller only does meter out control. This means that if the controller wishes to raise the pressure, it can’t add flow to the cylinder, it can only decrease the opening of the meter out port. The benefit of this is that the only time that the spool has to cross the zero position is when the operator wishes to change the direction of motion of the cylinder. For the case where the load force and the velocity are in the same direction, this strategy has to be modified. In this case, the pressure reference of the pressure controller at the outlet is increased to a value which opposes the load force. The pressure reference is increased when it is noticed that the pressure of the inlet side is dropping. The pressure reference is also controlled by a PI controller.
Stability was not achieved because the crane is equipped with a load holding valve. However, the load holding valve will be replaced with a pilot operated check valve, which should make it possible to stabilize the system. In current systems, the load holding valve serves two functions, load holding and runaway load protection. Due to the use of a SMISMO valve setup, the runaway load protection is built into the control strategy, therefore the only function which is necessary for the load holding valve to perform is load holding. A pilot operated check valve will be able to do this, without adding complex dynamics which upset the stability of the system.
This is the general class for the pumping of fluids, and includes the pumping of slurries, fluent material and the like if handled in a manner not inconsistent with the handling of fluids. With the exception of "gettering pumps" as discussed in Lines With Other Classes and Within This Class, below, a pump is defined as means to move a fluid by taking it from one place or location and moving it to another place or location different from whence it came, the pump, therefore having an inlet and an outlet for the pumped fluid which are separate and distinct.
The pumping of the fluid is generally accomplished by action thereon of a mechanical member (e.g., piston) or by contact or entrainment with another fluid (e.g. jet pumps). Also, the pumping may be accomplished by the direct action on the pumped fluid of an electric or magnetic force (e.g., electromagnetic pumps). However, for the line with respect to "ion pumps", see Lines With Ohter Classes and Within This Class and Subclass References to the Current Class, below.
VACUUM FORMATION BY GETTERING
This class is the residual home for the formation of a vacuum in an enclosed space by a gettering action; a getter being a material which when placed in an enclosed space reduces the gas or vapor content of the space either by a chemical or physical action. Also, included are those devices and processes in which the fluid is ionized to permit or enhance the gettering action. These devices are often termed "getter-ion pumps". See the notes and search notes in subclasses 48 and 49 for a statement of the lines.
LINE WITH CLASS 313 AND CLASS 315
For the line with Classes 313, Electric Lamp and Discharge Devices and 315, Electric Lamp and Discharge Devices: Systems, with respect to "ion pumps", see Subclass References to the Current Class, below.
RELATIONSHIP TO CLASS 91, MOTORS: EXPANSIBLE CHAMBER TYPE
Refer to Lines With Other Classes and Within This Class in the class definition of Class 91 for a statement of the line between Classes 91 and 417.
RELATIONSHIP TO CLASS 92, EXPANSIBLE CHAMBER DEVICES
Class 92 is directed to expansible chamber devices, per se, and with respect to nonrotary expansible chamber pumps is related to Class 417 as a subcombination thereof. Class 92 is limited to expansible chamber devices in which the working member has an oscillating or reciprocating motion to expand and contract the chamber. Thus, Class 92 cannot take the subcombination of any rotary expansible chamber pump. See the note below regarding the relationship of this class (417) and Class 418, Rotary Expansible Chamber Devices, for the disposition of this art.
Set forth below are the lines between Class 92 and Class 417 as they relate to nonrotary expansible chamber pumps:
A. With Drive Means
1. Motor Driven
Class 92 excludes motor driven expansible chamber devices when the motor is significantly claimed. See (2) Note in Class 417 subclass 321 for a statement of what constitutes a significantly claimed motor.
2. Operated By Art Device
Class 92 excludes an expansible chamber pump mounted upon or adjacent to an art device to be operated thereby. See Class 417 subclasses 229+ for this subject matter and for a definition of an art device.
3. Other Drive Mechanism
Other specific means to drive an expansible chamber pump such as gearing, linkage, etc., including disconnectable drives are not excluded from Class 92.
B. Valving
1. Pump Fluid
Class 92 excludes any expansible chamber pump which includes control of the pump fluid by a valving action. Thus, any claimed valving of pump fluid of an expansible chamber pump is sufficient to preclude classification in Class 92 even though the valving claimed may not be all of the valving necessary to cause the pump to operate in the intended manner.
2. Nonpump Fluid
Class 92 does not exclude valving of nonpump fluid as, for example, valving for lubricant, coolant, sealant, etc.
C. With Diverse Pump
An expansible chamber pump in combination with another pump of a different type (i.e., which, per se, would not be classified in Class 92) is excluded from Class 92 unless the pump of a different type is a mere auxiliary of the expansible chamber pump (i.e., lubricant or coolant pump, etc.).
Relationship to Class 137, Fluid Handling. The line between Classes 137 and 417 isgenerally that of combination and subcombination. Class 137 generally provides for fluid handling systems and Class 417 generally provides for motor driven pumps and pumps, per se. There are certain areas of subject matter which are considered to be peculiar to pumps and their operation and are considered as exceptions to the general rule stated above. These exceptions and other detailed lines will be set out below.
D. Pump-Tank Relationship
The combination of a pump and a tank generally will be classified in Class 137. However, a single nominally recited tank, reservoir, chamber, pump or other similar fluid holding means will be considered as merely a flow line or conduit and will be classified in Class 417. See (9) Note in the Class Definition of Class 222, Dispensing, regarding other pump-tank relationships.
E. Pump-Accumulator Relationship
An accumulator or surge dampening device is usually a device having a single fluid opening and is connected to a pump inlet or outlet for the purpose of maintaining a smooth flow to or from the pump. Such devices when disclosed for the purpose of surge dampening or insuring smooth flow and claimed in combination with a pump are classified in Class 417.
F. Pump-Liquid Accumulation Control Relationship
1. A pump claimed in combination with a liquid accumulation controlled valve is classified in Class 137 with the following exceptions which are classifiable in Class 417:
a. When the liquid accumulation responsive valve controls a liquid flow to the pump or a gas relief from the pump is for the specifically disclosed purpose of priming the pump, see Class 417, subclasses 200 and 435.
b. When the liquid accumulation responsive valve functions as a pump valve in a fluid displacement-type pump, see Class 417, subclass 65 in general and subclasses 126+ and 138 in particular.
c. When the liquid accumulation responsive valve is the distributor of an expansible chamber-type pump, see Class 417, subclass 297.5.
2. A Jet pump claimed in combination with liquid level responsive regulating means therefor is classified in Class 417, subclass 182.5.
3. A pump claimed in combination with liquid accumulation-controlled drive transmission therefor is classified in Class 417, subclass 211.5.
4. A pump claimed in combination with a liquid accumulation controlled-drive motor therefor is classified in Class 417, subclasses 36.
G. Pump-Plural Serial Valve Relationship
A pump claimed in combination with plural serial valves in either or both an inlet or an outlet flow path and without any branched flow paths is classifiable in Class 417. The rule for serial valves applies even though one or more of the valves is manually operated or condition responsive, see Class 417 for serial pump distributors, for a manually operated valve in serial relationship with a pump distributor, and for a condition responsive valve in combination with a pump. (See Subclass References to the Current Class, below.)
H. Pump-Main Flow Path and Branched Flow Path Relationship
Generally a branched flow system having a main flow path and a branched flow path, whether including a pump or not, is classifiable in Class 137. However, there are a number of exceptions which usually depend upon the disclosure in the particular patent as set forth below.
1. A pump having plural branched flow paths, whether valved or not, communicating with a single source or receiver is classifiable in Class 417. Where there is no specific disclosure of the source or receiver for the flow paths, the disclosure will be considered as if there were a single source or receiver and will be classified in Class 417.
2. A pump having a main flow path and a branched flow path, each communicating with separate sources or receivers is classifiable in Class 417 if:
a. the source or receiver for the main flow path is unclaimed or nominally claimed and
b. the branched flow path is specifically disclosed
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