本研究探討了對稱液壓缸中,因兩側壓力變化所造成之壓力階差,氣穴現象,及流量 非對稱性對位置控制之影響及相關的設計問題。 經由實驗及電腦模擬,本研究證實了壓力階差的存在,而且發現壓力階差之變換速度 與伺服閥開口有正比之關係,因此在閉迴路控制時,有可能因閥開口太小而來不及顯 現壓力階差現象。此外,本研究亦從數值解得知,漏損有減小壓力階差之效應,而且 除了極端情形外,壓力階差與負荷並無顯著關係。至於壓力階差對位置控制之影響, 本研究根據實驗觀察與模擬結果,以及由系統可觀測性之分析,皆未能發現過去學者 所宣稱有損位置控制精度之情形。 本研究經由分析與電腦模擬,發現非對稱液壓缸比對稱液壓缸更容易發生氣穴現象, 而且活塞面積比愈大愈容易產生。在回授控制下,氣穴有使活塞位置輸出不平滑之效 應。而本研究也發現,非對稱液壓缸除了在動態下有可能產生氣穴外,尚可能因負荷 之因素在穩態下產生氣穴。而經由電腦計算,發現輸入頻率與系統自然頻率接近時, 最容易產生氣穴。而防止氣穴之方法以增加黏滯阻力最為有效,增加漏損雖有防止高 頻氣穴之效應,在低頻輸入時卻有反效果。 對流量增益非對稱性在開迴路位置控制下導致輸出漂移的問題,本研究改進了過去輸 入訊號挪移的方法,以配合實際負荷的改變。至於非對稱性對閉迴路位置控制所產生 的偏移問題,本研究提出了依負荷對非對稱流量增益補償之方法,並提出了對稱操作 點之觀念來減低非對稱性之影響。
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