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目前高空作业车液压控制系统大多采用定量泵供油系统， 南海高空作业车出租, 南海高空作业车, 高空作业车出租 当系统处于过载状态时，负载敏感控制阀由于弹簧压力一直处于右位，泵输出压力pS逐渐上升，直到大于压力切断阀设定压力，此时油液推动压力切断阀的阀芯向右运动，油液经过压力切断阀左位进入变量缸敏感腔，从而变量缸的活塞向左运动，同时带动着变量泵的斜盘向排量变小的方向运动，直到斜盘偏角接近零为止，此时泵的排量几乎为零。当系统处于待机状态时泵出口压力为负载敏感控制阀的弹簧设定压力，一般只有1.4MPa左右，泵的功率消耗几乎为零。
负载敏感泵数学模型 （1）敏感阀阀芯的力平衡方程（p-pL）Av-Kvx0 p———泵出口压力，MPa；pL———负载反馈压力，MPa；Av———敏感阀控制面积，cm2；Kv———弹簧刚度，N/cm；x0———弹簧初始位移，cm；Ms———阀芯质量，kg；B———等效黏性阻尼系数，Ns/cm；xv———阀芯位移，cm。对式（1）拉氏变换得出敏感阀阀芯的传递函数W1（s）=xv（s）E（s）=1/Kss2/ωnv2+1（2）式中E（s）———压力偏差信号，E（s）=[p（s）-pL（s）]Av； ωnv———负载敏感阀的固有频率，ωnv＝Ks/Mv，s-1。
（2）负载敏感阀的流量方程Q=cdωxv2Δpρ
（3）式中cd———流量系数，cm3/（s·MPa）；ω———敏感阀阀口的面积梯度，cm；Δp———敏感阀两端压力，MPa；ρ———液压油密度，kg/m3。（3）负载敏感阀的流量增益系数Kq=xv=cdωxv2
（4）负载敏感阀的压力增益系数Kp=-坠Q坠Δp=cdωxv2 中p1———变量缸活塞左移时大腔压力；p2———变量缸活塞右移时大腔压力。
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（7）斜盘动作时的微分方程斜盘摆动角度变大时（pSA1-p2A2）r0=Jr0·d2xpdt2斜盘摆动角度变小时（p1A1-pSA2）r0=Jr0·d2xpdt2（8）式中A1———变量缸大腔断面积，cm2；A2———变量缸小腔断面积，cm2；r0———变量缸轴心到斜盘轴心的距离，cm；J———变量缸活塞与斜盘绕斜盘旋转轴心的转动惯量，kg·cm2；xp———变量缸的活塞位移（设向左为正），cm。联立式（3）~式（8），得2Kqxv=2A1dxpdt+VβA12Jr02d3xpdt3+（Kp+c0）2JA1r02d2xpdt2（9）对式（9）经拉氏变换得斜盘的传递函数W2（s）=xp（s）xp（s）=Kq/A1s（s2ωn2+2δnωn+1）（10）式中δn———阻尼系数，δn=ωn（Kp+c0）J/（2A12r02）；ωn———斜盘的固有频率，ωn＝A1βr02。
（8）泵的流量增益方程Qp=-KQnxp（11）式中KQ———泵的排量梯度，cm2/r；n———泵的转速，r/s。对式（11）拉式变换，得泵流量与变量缸位移的传递函数W3（s）=－Qp（s）xp（s）＝KQn（12）（9）变量泵的输出流量和压力变化特性－Qp（s）＋QL-c1=Vtβdpdt（13）对式（13）拉式变换得泵输出压力传递函数W4（s）=P（s）I（s）＝1/cI1+s/ωT（ 14）式中I（s）———流量偏差信号，I（s）=-Qp（s）+QL（s）；ωT———惯性环节转折频率，ωT＝βcl/Vt，s-1；cI———变量缸弹簧腔的泄漏系数，cm3/（s·MPa）。可得负载敏感泵的开环传递函数W（s）=1KsKqA1KQn1c1Av/［（1＋sωT）（s2ωnv2＋1）（s2ωnv2＋2δnωns+1）］。 利用AMESim可以迅速达到建模仿真的终目标。分析和优化设计，从而降低开发成本和缩短开发周期，为用户提供了一个时域仿真建模环境，可修改模型和仿真参数，进行稳态及动态仿真、绘制曲线并分析仿真结果。图3负载敏感系统AMESim模型1．异步电机2.变量泵3.变量油缸4.压力切断阀5.负载敏感阀6.电液比例换向阀7.回转马达8.模拟负载根据回转装置速度控制要求初步设定负载敏感变量泵的基本参数,泵转速2000r/min，泵高排量150mL/r；负载敏感控制阀设定压力1.4MPa，弹簧刚度2.4×104N/m，阀芯直径准4mm；压力补偿阀设定压力28MPa，弹簧刚度5×104N/m；阻尼孔直径准0.5mm；线性化函数f（x）=（x-0.0034）/（0.034~0.0034）；马达排量780mL/r，额定转速70r/min；模块质量0.01kg；电液比例换向阀大电流200A。
1）负载敏感变量泵的大排量对系统响应的影响在AMESim的参数模式中,改变泵大排量,得到泵输出流量响应曲线如图4所示。由图4可以看出，随着设定值的增大，系统的响应时间越来越短、振荡次数越来越少,当设定值变小时输出流量随负载的变动性也越来越差。时间/s图4泵大排量对系统输出动态特性的影响1.q=100mL/r2.q=125mL/r3.q=150mL/r4.q=175mL/r5.q=200mL/r （2）负载敏感阀阀芯直径对系统响应的影响当负载敏感阀阀芯直径不同时，负载敏感系统的响应曲线。随着负载敏感阀阀芯直径的变大，系统响应时间越来越慢，稳定性越来越差，随负载的变动性越来越差。综合考虑，在D=7mm时系统响应曲线比较理想。时间/s图5阀芯直径对系统输出动态特性的影响1.D=6mm2.D=7mm3.D=8mm4.D=9mm5.D=10mm （3）负载敏感阀弹簧刚度对系统响应的影响当负载敏感阀弹簧刚度不同时，得到一组泵输出流量响应曲线。随着弹簧刚度的增大,系统的响应时间越来越短，但在此系统中弹簧刚度从10~50N/mm的依次变化对系统输出动态特性的影响不大，因此弹簧刚度选的不要过大或过小即可。时间/s图6弹簧刚度对系统输出动态特性的影响1.10N/mm2.20N/mm3.30N/mm4.40N/mm5.50N/mm （4）阻尼孔直径对系统输出动态特性的影响在控制系统中加阻尼孔可以降低系统增益,提高系统的稳定性。当阻尼孔直径不同时，负载敏感系统的响应曲线。阻尼孔直径过小曲线相对偏差太大，阻尼孔直径越大系统输出随负载的变动性越来越强，但流量过小不利于执行机构动作，当d=6mm时输出曲线较平稳，且偏差较小。（5）变载下系统响应特性变载下泵和负载压力曲线。不同负载转矩作用下,液压泵的出口压力和负载压力各不相同,都是随着负载转矩的变化而变化,泵出口压力始终与负载压力相适应,且始终比负载压力高出1.4MPa左右,不受负载压力变化的影响,具有明显的节能效果。
高空作业车回转液压系统采用了负载敏感控制系统后，泵出口压力始终与负载压力相适应，减小了回转液压系统的溢流损失，起到了节能的效果。同时对系统进行动态仿真，分析了负载敏感变量泵主要参数对回转性能的影响，进一步地分析其特点。结果表明:选择合适的参数，才能保证整个系统性能良好。
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