附錄 1：外文翻譯單桿液壓缸液壓回路本文提出了一種由可變排量泵控制的單桿液壓缸的新型液壓回路。 油路布置不僅能給系統(tǒng)提供高能效，而且可以改善傳統(tǒng)油路的內(nèi)部不穩(wěn)定性。 通過(guò)將傳統(tǒng)油路與所提出的油路進(jìn)行比較來(lái)說(shuō)明穩(wěn)定性。介紹了系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性的動(dòng)機(jī)，推導(dǎo)和證明。提出了包括穩(wěn)定性控制和滑動(dòng)到所需工作區(qū)域的控制算法。 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證油路，結(jié)果表明該油路具有良好的性能。 DOI：10.1115 / 1.4004777 1 介紹液壓系統(tǒng)由于其高功率密度，靈活性和高剛度而廣泛應(yīng)用于工業(yè)應(yīng)用中。 應(yīng)用可以在農(nóng)業(yè)，礦業(yè)，建筑和制造業(yè)中找到。 然而，與機(jī)械或電氣傳遞動(dòng)力的方法相比， 流體動(dòng)力的效率相對(duì)較低。 隨著對(duì)燃料價(jià)格和排放法規(guī)的關(guān)注越來(lái)越多，流體動(dòng)力的效率已成為一個(gè)重要問(wèn)題。閥門(mén)控制系統(tǒng)在當(dāng)今的液壓機(jī)器中處于領(lǐng)先地位。 使用閥門(mén)控制系統(tǒng)似乎是一個(gè)直接的解決方案，其中系統(tǒng)使用壓力補(bǔ)償或負(fù)載感應(yīng)泵來(lái)提供控制執(zhí)行器的各個(gè)閥門(mén)。設(shè)計(jì)看起來(lái)很簡(jiǎn)單，但存在一些缺點(diǎn)：安裝成本高，部件成本高，節(jié)流損耗低能源效率高1。 位移控制的靜液傳動(dòng)通常可以在較小的移動(dòng)機(jī)器中找到并用作推進(jìn)驅(qū)動(dòng)。通過(guò)與實(shí)施相同的工作程序時(shí)的燃料消耗量進(jìn)行比較，能量效率的提高通常是通過(guò)與裝備有不同回路的同一臺(tái)機(jī)器重復(fù) 10 次的 3 分鐘挖掘循環(huán)進(jìn)行評(píng)估的。泵位移控制致動(dòng)器的主要優(yōu)點(diǎn)是它提供更高的能量效率，因?yàn)樵谥聞?dòng)器的主電力線內(nèi)沒(méi)有節(jié)流損 失，并且因?yàn)楸媚軌蛲ㄟ^(guò)機(jī)械從其他功能單元從電位再生能量和制動(dòng)能量共享泵的軸。電力再生的原理類似于電氣系統(tǒng)中使用的原理，其中饋送到同一電網(wǎng)上的電動(dòng)機(jī)的能量的一部分從在發(fā)電機(jī)模式下工作的電動(dòng)機(jī)再生。目前，有許多車輛，包括挖掘機(jī)，起重機(jī)和一些機(jī)器人，同時(shí)使用多個(gè)線性和旋轉(zhuǎn)液壓執(zhí)行器;恢復(fù)能源的能力將成為新一代液壓移動(dòng)機(jī)器的必要組成部分。泵位移控制系統(tǒng)的一個(gè)直接問(wèn)題是，行業(yè)中使用的最常見(jiàn)的執(zhí)行器是單桿液壓缸。一個(gè)例子是挖掘機(jī)中使用的懸臂結(jié)構(gòu)。 當(dāng)在泵位移控制油路中使用單桿液壓缸時(shí)，為了平衡由于液壓缸的不同面積而進(jìn)入和離開(kāi)液壓缸體積的不相等的流量，需要適當(dāng)?shù)挠吐凡贾?。文獻(xiàn)中可以找到幾種方法來(lái)解決差異區(qū)問(wèn)題。 Berbuer 2和 Lodewyks 3,4推出了一種用于不平等流量補(bǔ)償?shù)囊簤鹤儔浩?。與變壓器類似的液壓變壓器能夠以一定的壓力水平將輸入流轉(zhuǎn)換成不同的輸出流，同時(shí)以壓力水平的變化為代價(jià)。如果變壓器比率與給定液壓缸的面積比相同，則不平衡流量平衡。 INNAS 5基于彎軸原理開(kāi)發(fā)了類似但更具創(chuàng)新性的產(chǎn)品。它包含三個(gè)端口，其中通過(guò)控制閥板來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)端口的流量的控制。該變壓器只能用于四個(gè)象限操作中的單桿液壓缸以及額外的高壓源。 Berbuer 2 還提出使用兩個(gè)可變排量泵，其位移比適用于單桿液壓缸的面積比，以補(bǔ)償差動(dòng)流量。除了閉環(huán)油路解決方案外，Heybroek 還提出了一種開(kāi)環(huán)油路解決方案，實(shí)現(xiàn)了一套 H 橋控制閥。該油路延長(zhǎng)了單桿液壓缸可操作的最大速度。1994 年，Hewett 7基于可變排量泵和低壓充氣管線來(lái)獲得閉路排量控制的概念， 用于補(bǔ)償通過(guò)液壓缸的體積流量的差異。 使用兩位三通閥將液壓缸的低壓側(cè)連接到充氣壓力。 該油路在移動(dòng)林業(yè)機(jī)器上成功實(shí)施8。 一個(gè)類似的概念，使用兩個(gè)先導(dǎo)式止回閥，由 Rahmfeld 9和 Rahmfeld 和 Ivantysynova 10開(kāi)發(fā)。 通過(guò)使用原型輪式裝載機(jī)的實(shí)驗(yàn)證明，在負(fù)載傳感下節(jié)省了 15的燃料。 這種解決方案的優(yōu)點(diǎn)包括：（1）消除節(jié)流損失; （2）與其他解決方案相比，油路成本較低; （3）能量回收是可能的，因?yàn)楸霉蚕硐嗤妮斎胼S。液壓回路需要以四象限運(yùn)行，以便從其他功能單元回收能量。 在某種情況下，這種油路的報(bào)告問(wèn)題是泵振蕩11。 更明確地說(shuō)，帽側(cè)和桿側(cè)的壓力有時(shí)不可控地?cái)[動(dòng); 相應(yīng)地，由于質(zhì)量慣性，液壓缸速度振蕩并且迅速變化，即使它是連續(xù)的; 該系統(tǒng)在泵送模式和運(yùn)行模式之間具有快速振蕩。 在這個(gè)階段，系統(tǒng)失去可控性或處于弱可控性。參考文獻(xiàn) 如圖 11 所示，觀察者被設(shè)計(jì)成預(yù)測(cè)何時(shí)發(fā)生這種壓力振蕩，以引入控制努力來(lái)穩(wěn)定系統(tǒng)。 顯然，致動(dòng)器壓力和速度的大振蕩是不期望的并且可能是危險(xiǎn)的。 對(duì)于工業(yè)應(yīng)用而言，可控性的喪失或可控性弱是潛在的不可接受的。在本文中，通過(guò)實(shí)驗(yàn)提出并驗(yàn)證了一種用于差分流量的新型流量控制油路。 這個(gè)概念是從 Hewett 的結(jié)構(gòu)開(kāi)發(fā)的7。 添加了新的組件和控件算法。 油路繼承了惠威設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)，但原理，工作分析和技術(shù)重點(diǎn)與 Hewett 的完全不同。 該油路不僅保留了能源效率，而且消除了壓力振蕩。 更多的是，跟蹤性能可以根據(jù)需求進(jìn)行調(diào)整。2 具有動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)牧髁靠刂朴吐匪岢龅拈]環(huán)液壓回路如圖 1 所示。該油路包括一對(duì)止回閥（3a，3b），一對(duì)流量控制閥（4a，4b），一對(duì)安全閥（5a，5b），三位三通梭閥 6），兩個(gè)壓力傳感器和一個(gè)控制器。除了所提出的油路之外，整個(gè)系統(tǒng)還包括位移控制泵（1），電荷泵（2）和單桿液壓缸（7）。差壓容積和體積損失通過(guò)止回閥或往復(fù)閥中的一個(gè)與壓力接近充氣壓力的低壓輸電線平衡，取決于蓄能器和調(diào)節(jié)閥的特性?？刂破鲃?dòng)態(tài)地調(diào)整流量控制閥， 以使油路得以補(bǔ)償。通過(guò)使用小的受控泄漏使得壓力振蕩被抑制來(lái)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定性補(bǔ)償?？刂破骺梢园l(fā)出附加補(bǔ)償，以提高液壓缸的跟蹤性能。在正常工作情況下不工作的安全閥提供壓力安全保護(hù)。油路工作在所有四象限操作中，如圖所示。 正方向被定義為方向，這使得液壓缸在泵送模式下延伸，如圖 1 所示。 2（a）即：泵上的壓差定義為：P = P a -P b，泵流量Q 在泵上向下，圖 3 中的液壓缸位移 x 向上。 1.每當(dāng) P; Q 具有相同的符號(hào)時(shí)，泵處于泵送模式，這意味著泵將能量傳遞到液壓缸; 否則，泵處于電動(dòng)模式，這意味著液壓缸將能量送回泵。 當(dāng) Q = 0; P 6 = 0 時(shí)，泵既不給能量也不吸收能量，液壓缸的運(yùn)動(dòng)主要由油路泄漏決定。 在另一種情況下，當(dāng) P？ 0; Q 6 = 0，泵與液壓缸之間沒(méi)有大的能量交換; 注意，在這種情況下，液壓缸正在移動(dòng)，例如當(dāng)其延伸時(shí)，大部分能量交換在液壓缸和電荷泵之間。當(dāng)液壓缸延伸時(shí)，圖 3 中油路中的主流。 1 是逆時(shí)針（端口 B！泵！端口 A）。在這種情況下，有兩種情況。在情況（1）中，P> 0; Q> 0; _ x> 0，液壓缸正在提供向上的凈力。能量從泵轉(zhuǎn)移到液壓缸和負(fù)載。系統(tǒng)處于泵送模式。請(qǐng)注意，額外的流量（通常稱為冷油）通過(guò)止回閥3b，該止回閥連接到系統(tǒng)中壓力最低的電荷泵。在情況（2） 中，P0; _ x> 0，桿被一些外力拉起，系統(tǒng)處于運(yùn)動(dòng)模式。在這種情況下，高壓流通過(guò)可變排量泵。因此，泵可以恢復(fù)這種能量。此時(shí)注意，冷油通過(guò)止回閥3a進(jìn)入系統(tǒng)。系統(tǒng)中止回閥的布置有兩個(gè)功能。首先是確保冷油始終從低壓側(cè)進(jìn)入能量回收能力。第二個(gè)是補(bǔ)充由于泄漏而損失的油，并調(diào)節(jié)最小壓力以防止氣蝕。附錄 2：外文原文