范彬 熊志宏 陈昶 殷赳 曾珍珍

摘 要：本文采用解析法建立大型模锻压机驱动系统的仿真模型，重点分析了泄漏系数、粘性阻尼系数、油液体积弹性模量等因素对驱动系统低速稳定性的影响，得出这些参数影响规律，最终就这些规律提出了一些可行的措施，以提高大型等温模锻压机系统的低速稳定性。

关键词：驱动系统；建模；动态特性

现代工业的迅猛发展，使得大型模锻液压机在空天运载、船舶动力、石油化工等行业发挥的作用愈发重要[1]。因此不仅需要建造的更多高性能大型模锻压机，也需要对现有已投入生产的大型模锻压机进行分析以进一步提高工作能力。同步系统作为大型模锻压机不可或缺的组成部分，在压机正常工作过程中起着无可替代的作用[2]，因此对同步系统进行分析显得非常必要。

一、系统建模

图 1 所示，以模锻压机的活动横梁为研究对象，其中活动横梁偏转时其所在的平面和 X 轴之间的夹角为θx，与 Y 轴的夹角为 θy。

利用刚体动力学可得横梁力矩平衡方程：

二、仿真分析

取主/被动系统参数均为Bz=7×105，KQ=7×107，Ct=5.7×10-11，βe=1×109，利用matlab仿真软件进行仿真，得图1、图/2，

由图2和图3可以看出，被动系统的最大偏转角为-8.7e-4rad，（由于纠偏力矩定义的方向与θ1、θ2定义的正方向是相反的，所以图中出现的偏转角均为负值，仅代表方向。）达到时间为0.3s，偏转角速度最大为-0.0122rad/s；由图3和图3可以看出，主动同步系统的最大偏转角为-1.28×10-3rad，到达时间为1s，最大偏转速度为-0.01rad/s。对比图2图3可以发现，系统参数相同情况下，被动系统的最大偏转比主动的略小，但是响应速度快70%，能够快速到达最大偏转程度，而主动同步则反应较慢。并且偏转过程中，被动同步系统的角速度曲线比主动的平滑，说明被动系统的速度波动性较小，运行较平稳，快速。

三、结语

系数相同的情况下，被动系统的纠偏能力稍弱，但是响应速度较快，同时由于被动系统设置的独立性，不会損失系统的驱动压力。主动系统纠偏能力较强，但是反应速度较慢，并且可能会损失驱动压力。当偏载不大且变化速度缓慢时，主/被动同步系统均能应用。但是对大偏载，且速度变化大的场合，主动系统不如被动系统。

参考文献：

[1]刘振堂.我国锻压机械行业现状概况[J].锻压装备与制造技术，2011，（4）：9-15.

[2]刘新良，黄明辉，湛利华，等.液压机多缸同步系统的建模与解耦控制[J].机械设计与制造，2010，（11）：8-10.

作者简介：范彬（1979-），男，湖南益阳人，硕士，讲师，研究方向：机械工程。