系统建模与仿真论文
自动化控制系统的建模与仿真论文素材

自动化控制系统的建模与仿真论文素材自动化控制系统的建模与仿真自动化控制系统建模与仿真是现代控制工程中非常重要的领域。
通过建立数学模型和使用计算机仿真技术,可以更好地理解和优化控制系统的性能。
本文将就自动化控制系统的建模方法、仿真技术以及在不同领域中的应用等方面进行论述。
一、建模方法在自动化控制系统中,建模是指将实际系统抽象为一种数学模型。
建模方法可以分为两种主要类型:物理建模和黑盒建模。
1. 物理建模物理建模是通过分析系统的物理特性和相互关系,基于物理定律和原理,构建系统的数学模型。
常用的物理建模方法包括:微分方程模型、状态空间模型和传递函数模型等。
2. 黑盒建模黑盒建模是根据实际系统的输入和输出数据,通过统计分析和数据挖掘等方法构建系统的数学模型。
常用的黑盒建模方法包括:神经网络模型、模糊逻辑模型和遗传算法模型等。
二、仿真技术仿真是指利用计算机模拟实际系统的行为和性能,以验证控制算法的有效性和系统的稳定性。
在自动化控制系统中,常用的仿真技术有离散事件仿真和连续仿真。
1. 离散事件仿真离散事件仿真是基于事件驱动的仿真方法,通过模拟系统中离散事件的变化,来推进仿真时钟。
离散事件仿真常用于对具有非线性和时变属性的系统进行建模和仿真。
2. 连续仿真连续仿真是基于时钟驱动的仿真方法,通过不断更新系统的状态和控制输入,来模拟系统的连续变化。
连续仿真常用于对具有线性和时不变属性的系统进行建模和仿真。
三、应用领域自动化控制系统的建模与仿真在各个领域都有广泛的应用。
1. 工业控制在工业生产中,自动化控制系统的建模与仿真可以帮助优化生产过程,提高生产效率和质量。
通过建立模型和仿真验证,可以选择合适的控制策略,降低能耗和生产成本。
2. 智能交通在智能交通系统中,自动化控制系统的建模与仿真可以模拟交通流量、信号控制和车辆调度等系统的行为。
通过仿真分析,可以优化交通流量,减少交通拥堵和事故发生率。
3. 机器人技术在机器人技术领域,自动化控制系统的建模与仿真可以帮助设计和优化机器人的动作规划和控制算法。
管理系统仿真建模及应用结课论文

管理系统仿真建模及应用结课论文题目:计算机仿真技术的研究与发展学院:班级:姓名:学号:计算机仿真技术的研究与发展摘要:系统仿真技术也称为系统模拟技术,所谓电子通信系统的计算机仿真,就是利用计算机对实际电子通信系统物理模型或数字模型进行试验,通过这样模型实验来对一个实际系统的性能和工作状态进行分析和研究。
在科研领域,计算机技术与系统仿真技术相结合,形成了计算机仿真技术,作为人们科学研究的一种新型方法,被人们应用到各个领域,用来解决人们用纯数学方法或者现实实验无法解决的问题,对科研领域技术成果的形成有着积极地促进作用。
关键字:计算机仿真技术;概述;现状;发展前景。
一、引言计算机仿真技术是建立在系统科学、系统辨识、控制理论、计算方法和计算机技术等学科上的一门综合性很强的技术科学。
它以计算机和专业实验设备为工具,以物理系统的数学模型为基础,通过数值计算的方法,对已经存在的或尚不存在的系统进行分析、研究和设计。
目前,计算机仿真技术不但是科学研究的有力工具,也是分析、综合各类工程系统或非工程系统的一种研究方法和有力手段。
计算机仿真技术已经在机械制造、航空航天、交通运输、船舶工程、经济管理、工程建设、军事模拟以及医疗卫生等领域得到了广泛的应用。
二、计算机仿真概述计算机仿真又称计算机模拟或计算机实验。
所谓计算机仿真就是建立系统模型的仿真模型进而在电子计算机上对该仿真模型进行模拟实验研究的过程。
计算机仿真方法即以计算机仿真为手段,通过仿真模型模拟实际系统的运动来认识其规律的一种研究方法。
计算机仿真作为分析和研究系统运行行为、揭示系统动态过程和运动规律的一种重要手段和方法, 随着系统科学研究的深入、控制理论、计算技术、计算机科学与技术的发展而形成的一门新兴学科。
近年来, 随着信息处理技术的突飞猛进,使仿真技术得到迅速发展。
计算机仿真主要有以下三种仿真形式:物理仿真:按照实际系统的物理性质构造系统的物理模型,并在物理模型上进行试验研究。
控制系统中的建模与仿真技术研究

控制系统中的建模与仿真技术研究近年来,控制系统的建模与仿真技术在工程领域中扮演着越来越重要的角色。
它不仅能够帮助工程师更好地理解和分析系统的行为,还能用于设计和优化控制方案。
本文将探讨控制系统中的建模与仿真技术以及其在工程实践中的应用。
控制系统建模是描述系统动态行为的过程。
建模可以分为两类:物理建模和数学建模。
物理建模是通过理论和实验方法研究系统的物理特性,将其转化为数学方程。
数学建模则是使用数学符号或表达式来表示系统的行为,并建立数学模型。
建模的目的是为了更好地理解系统的动态特性和行为规律,为后续的控制器设计和优化提供基础。
在控制系统建模中,最常用的方法是状态空间模型。
状态空间模型能够全面地描述系统的状态和输入之间的关系。
它是一个多变量方程组,可以使用矩阵表示,并通过求解矩阵方程来得到系统的响应。
状态空间模型不仅适用于线性系统,还可以用于非线性系统。
此外,状态空间模型还可以用于控制器设计和故障诊断等应用。
除了状态空间模型,传递函数模型也是常用的一种建模方法。
传递函数模型是通过对系统输入和输出之间的关系进行变换和化简得到的。
传递函数是一个比例关系,它描述了系统输出相对于输入的增益和相位延迟。
传递函数模型在频域分析和控制器设计中非常有用,可以通过频率响应曲线来评估系统的稳定性和性能。
与建模相对应的是仿真技术。
仿真是通过计算机模拟系统的动态行为和响应,以替代实际物理实验的方法。
控制系统的仿真可以在模型开发的早期阶段进行,以评估和优化不同的控制策略。
仿真技术能够帮助工程师更好地理解系统的特性和响应,发现潜在的问题,并提供改进的方案。
在控制系统仿真中,常用的工具包括MATLAB/Simulink、LabVIEW和Ansys等。
这些工具提供了强大的仿真平台,可以进行多种控制系统的建模和仿真实验。
通过这些工具,工程师可以自由选择不同的模型和参数,并在不同的工作条件下进行仿真研究。
同时,仿真结果也可以用于验证和优化控制方案,提高系统的性能和稳定性。
复杂系统自动化建模与仿真研究

复杂系统自动化建模与仿真研究在当今科技飞速发展的时代,复杂系统的研究日益成为众多领域的焦点。
从航空航天、交通运输到生物医学、金融经济,复杂系统无处不在,它们的行为和特性常常难以通过直观的观察和简单的分析来理解。
为了更深入地探究这些复杂系统的内在机制和运行规律,自动化建模与仿真技术应运而生,并逐渐成为解决复杂系统问题的重要手段。
复杂系统通常具有多个相互作用的组件,其行为表现出非线性、随机性和动态性等特点。
这些特点使得对复杂系统的研究充满了挑战。
例如,在生态系统中,生物种群之间的相互关系、环境因素的变化以及物种的进化等因素相互交织,形成了一个极为复杂的动态网络。
要理解这样的系统如何随时间演变,以及预测其未来的状态,传统的研究方法往往显得力不从心。
自动化建模是一种利用计算机程序和算法,根据系统的观测数据或先验知识,自动构建系统数学模型的方法。
与传统的手工建模相比,自动化建模具有更高的效率和准确性。
它能够处理大量的数据,并从中提取关键的特征和模式,从而构建出能够准确反映系统行为的模型。
在自动化建模过程中,数据的收集和预处理是至关重要的环节。
首先,需要从各种来源收集与系统相关的数据,这些数据可能包括实验测量值、监测记录、历史数据等。
然后,对这些数据进行清洗、筛选和转换,以去除噪声和异常值,并将数据格式化为适合建模的形式。
特征提取是自动化建模的另一个关键步骤。
通过运用各种数学和统计方法,从原始数据中提取出能够代表系统本质特征的变量和参数。
这些特征可以是数值型的,如均值、方差、相关性等,也可以是基于图像、音频等非数值数据的特征。
选择合适的建模方法也是自动化建模的重要决策之一。
常见的建模方法包括基于物理原理的建模、基于数据驱动的建模(如机器学习算法)以及混合建模方法。
基于物理原理的建模通常适用于对系统的物理过程有清晰了解的情况,通过建立物理方程来描述系统的行为。
数据驱动的建模则更侧重于从数据中学习系统的模式和规律,无需对系统的内部机制有深入的了解。
系统建模与仿真论文

系统建模与仿真在制冷空调系统中的应用城建学院暖通工程 272081404001 朱琴1、简述仿真技术的应用自20 世纪60 年代开始,仿真技术开始在制冷、空调领域开始得到应用。
经过几十年的发展,这种技术在该领域内得到了充分的研究和广泛的应用,对制冷空调系统的运行特性研究、产品技术创新起到了非常重要的作用。
传统的制冷、空调装置设计手段是开发研究人员提出一种系统方案,并制出相应的样机,然后在实验台上进行样机性能测试,通过实验对装置的可靠性和运行效率进行改进。
从理论上讲,实验改进方法是一种科学严谨的研究方法,但由于实验条件、测试精度、经济条件以及开发时间上的限制,使其无法对装置的实际运行进行较全面的预测和较理想的改进。
而仿真技术则可以帮助人们更有效地利用计算机手段最大限度地改进所研究系统的性能。
通过计算机仿真,原来需要在实际装置上进行的实验,很多就可以在计算机上实现,这样不仅可以节省大量的实验费用,而且节省开发时间,使厂家根据市场开发产品的反应速度大大加快。
计算机仿真模型在房间空调器系统中得到应用以来,有关房间空调器系统及部件的仿真模拟得到了越来越深入的研究。
房间空调器模拟的目的之一是对现有的房间空调器系统的性能进行校核,其次是通过改变系统或部件的结构实现系统的最优化设计,同时为控制系统提供被控软件。
仿真模拟的最终目的是期望最大限度地代替实验。
2、仿真技术的概念和特点仿真技术是计算机技术的一种,它的产生和发展有着浓厚的工程实际应用背景。
所谓仿真,就是指通过研究一个能代表所研究对象的模型来代替对实际对象的研究。
计算机仿真就是在计算机上用数字形式表达实际系统的运动规律。
计算机仿真技术具有如下特点:a.利用对系统和过程的仿真模拟方法取代传统的实验方法,可以节省大量人力物力,同时还能提高开发效率,缩短开发时间。
b.加强了对过程特性的研究和分析,即逐步以动态分析方法取代传统的静态分析方法,使建立的数学模型更加接近实际的系统或过程,准确性提高。
自动化系统的可靠性建模与仿真论文素材

自动化系统的可靠性建模与仿真论文素材自动化系统的可靠性建模与仿真自动化系统是现代社会中不可或缺的一部分,它们被广泛应用于制造业、交通运输、能源领域等各个行业。
然而,由于系统中的各种不确定性因素,如设备故障、环境变化、人为失误等,系统可靠性始终是一个重要关注的问题。
为了提高自动化系统的可靠性,建模与仿真成为一种有效的手段。
一、自动化系统可靠性建模可靠性建模是指通过数学模型对系统的各种组成部分进行描述和分析,从而评估系统的可靠性性能。
在自动化系统的可靠性建模中,常用的方法有:1. 故障树分析(FTA)故障树分析是一种在自动化系统故障分析中常用的方法。
它通过树状图的形式,将系统的故障事件与其导致的各种可能故障因子进行逻辑关系的表示,从而推导出系统整体故障的概率。
2. 可靠性块图法(RBD)可靠性块图法是另一种常用的系统可靠性建模方法。
它将系统的各个子系统、部件等看作是可靠性块,通过概率的传递和组合关系,计算系统整体的可靠性性能。
3. 蒙特卡洛模拟方法蒙特卡洛模拟方法是一种基于随机数的模拟方法。
在自动化系统可靠性建模中,可以通过模拟系统故障事件的发生概率、故障处理时间等参数,从而评估系统的可靠性性能。
二、自动化系统可靠性仿真可靠性仿真是指通过计算机模拟系统的运行状态和随机事件,从而评估系统的可靠性性能。
自动化系统可靠性仿真是一种全面、灵活、高效的评估方法,它可以在系统设计和运行阶段中,对系统的各种指标进行验证和优化。
1. 离散事件仿真(DES)离散事件仿真是一种常见的自动化系统可靠性仿真方法。
它将系统运行过程中的事件抽象为离散的时间点,通过模拟事件的触发与处理过程,评估系统的性能指标。
2. 蒙特卡洛仿真蒙特卡洛仿真是一种基于概率统计的仿真方法。
在自动化系统可靠性仿真中,可以通过随机抽样和模拟实验的方法,评估系统在不同条件下的可靠性性能。
三、自动化系统可靠性建模与仿真的应用自动化系统可靠性建模与仿真可以应用于多个领域,包括但不限于以下几个方面:1. 制造业在制造业中,自动化系统的可靠性对于生产效率和产品质量有着重要的影响。
系统建模与仿真(蒙特卡洛)论文

蒙特卡洛模拟在风险评估控制中的应用张歆悦(上海工程技术大学机械工程学院,上海 201620)摘要:风险评估是进行项目经济评价和投资决策的重要内容,可以使投资者较为全面地了解项目的风险,从而提高决策的科学性,减少投资损失。
本文结合现有研究,利用蒙特卡洛模拟法,分析评估了项目的主要风险,对项目风险进行了模拟和测试,给出了项目风险模拟的结果,并通过对结果的分析,为投资者提供有效的决策建议。
关键词:风险评估;蒙特卡洛;The application of Monte-Carlo simulation in the risk and control assessorZhang Xinyue(Shanghai University of Engineering Science, Department of Mechanical Engineering, Shanghai 201620)Abstract:The risk assessment is one of the most important details of the project economic evaluation and the investment decision-making, which can give investors a more comprehensive understanding of the project risk. This can raise the scientific nature of the decision and reduce the investment losses. We combine the present research and use the Monte-Carlo to analysis and evaluate the main risk of the project, and do some numerical simulation and field test of the project risk, give out the result of the project risking simulation. Finally provide effective decision advice for the investors by the means of analyzing the result.Key words:risk assessment;Monte-Carlo一 风险评估风险在项目中是普遍存在的,项目风险是指为实现项目目标的活动(事件)的不确定性和可能发生的危险。
《虚拟仿真系统的物理建模》论文

《虚拟仿真系统的物理建模》论文
《虚拟仿真系统的物理建模》
近年来,虚拟仿真技术已经在各个领域中取得了巨大的进步,这也促使物理建模的发展。
物理建模不仅可以用于模拟复杂的实体流动和施加外力的情况,而且可以帮助我们模拟影响物体运动的不同变量,从而更好地理解模拟系统行为。
在物理建模中,主要是以三维模型方式来模拟物体的空间分布。
通过依次构建空间分布函数(如球、椭圆、四棱柱等),可以得到客观外形变化以及其相对应的受力变化情况。
此外,通过添加约束系数可以有效控制物体的旋转、碰撞等状态,以实现真实物体的模拟。
根据不同的模型定义及参数,可以计算出物体的运动轨迹和位置,并对对应的受力作出反应。
通过这种方式,我们可以将虚拟仿真系统中所有物体及其相互作用建模。
在实现仿真的过程中,可以模拟出物体之间的真实弹性碰撞以及弹簧及质量的影响,实现物体的真实模拟。
随着计算机硬件的提升和虚拟仿真技术的发展,物理建模技术在对复杂物体的仿真上取得了巨大的进步,可以有效的模拟真实世界中的物体运动情况。
总之,虚拟仿真系统的物理建模是利用空间模型、约束系数和弹性参数,将复杂物理系统中的物体及其相互作用仿真出来,以此帮助我们更好地理解物体运动的规律。
未来,结合虚拟仿真和物理建模技术将会在多个领域取得更大的进步,如自然灾害的研究、机器人技术的研发等。
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系统建模与仿真 结业论文学 院: 专 业: 学 号: 学生姓名: 指导教师:二0—四年九月电液位置伺服控制系统仿真摘要:运用系统建模与仿真技术,在 Simulink 的环境下对电液位置伺服控制系统进行数学建模,以PID 控制器作为控制模块,通过设置合理的参数,对所建立的电液位置伺服控制系统 数学模型进行仿真研究,得出仿真曲线,结合 Matlab/simulink 仿真模型,从而使系统稳定和满足系统精度要求。
关键词:系统建模与仿真电液位置伺服阀 PID Simuli nk机械自动化学院 机械工程1. 电液位置伺服阀简介当前的液压伺服控制技术已经能将自动控制技术、液压技术与微电子有机的结合起来控制工程网版权所有,形成新一代的伺服阀产品。
而随着电子设备、控制策略、软件及材料等方面的发展与进步,电液控制技术及伺服阀产品将在机、电、液一体化获得长足的进步。
电液伺服系统电液伺服系统是一种由电信号处理装置和液压动力机构组成的反馈控制系统。
最常见的有电液位置伺服系统、电液速度控制系统和电液力(或力矩)控制系统。
电液伺服阀主要用于电液伺服自动控制系统,其作用是将小功率的电信号转换为大功率的液压输出,通过液压执行机构来实现机械设备的自动化控制• YJ型电液伺服阀,结构上采用永磁动圈式力马达作为电器与机械转换,前置放大及功率均采用滑阀式结构,根据用途的不同而有不同的阀口形式•如电炉型,伺服型,分流型等.主油路可使用矿物油及水基液压液为介质•该阀结构简单紧凑,抗污染强,可靠性好,适用于冶金设备的多尘和高温环境• YJ74,86L型电液伺服阀主要用于冶金电弧炼钢炉,电渣炉,铁合金炉,有色金属矿热炉及化工电石炉等的电极升降自动调节系统.YJ74,86S,F 型可同用于柱塞缸或差动油缸为执行机构的伺服控制和同步控制系统。
1.1液压控制系统的原理液压控制系统的原理图如图 3.1所示。
从液压原理图可以看出,系统的液压油源是由液压泵、溢流阀、卸荷阀及精过滤器等组成。
液压泵采用双联泵3,双联泵3由电机1驱动,油泵出来的压力油经精过滤器8到电液伺服阀9。
系统的压力由溢流阀6.1设定,系统压力由压力计7.1指示。
当系统的压力达到卸荷阀5的控制压力(大约低于溢流阀6.1的调定压力3 bar)时,卸荷阀5接通油路,双联泵3的第一级泵泵出的油仅克服大气压力回到油箱。
如果系统的油压下降(比溢流阀 6.1的调定压力大约低5 bar时),卸荷阀5关闭,双联泵的第一级又自动的恢复向系统供油。
电液伺服阀9根据输入信号的大小来控制工作工作油缸11的动作。
伺服阀输出油口前装有一对液控单向阀10,万一系统压力意外失落,两个单向阀关闭油缸进出口油路,液压缸的活塞被油液锁住,与之连接的输出轴会原位不动,可以防止系统的误动作。
在电机1关闭时,该系统能用手动泵17人工泵油以驱动油缸动作,其动作方向由操作三位四通手动换向阀16确定。
蓄能器12始终处在泵3维持的油压作用下,假如两位四通液控换向阀15处在“0”位, 所有油口被堵死。
两位三通电磁换向阀14安装在推动两位四通换向阀15阀芯换位的管路上,在两位三通电磁换向阀14的初始状态(即阀14电磁铁失电),阀15的阀芯会在油压的作用下移至“ A”位,这时可操作手动换向阀16,使之移至“ A”位或“ B”位,则蓄能器释放储存的压力使工作油缸正向或反向动作,此时若将手动换向阀16置“O”位,也可通过输入信号的给伺服阀线圈来控制油缸的动作。
当两位三通方向阀14得电时,阀15的阀芯在油压力作用下保持在“O'位,油口关闭,压力油不能通过,操作手动换向阀不起作用,蓄能器也不起作用,此时只能通过电信号控制伺服阀来实现油缸的动作。
图3.1 液压系统原理图1电机2油箱3双联油泵4.1、4.2、4.3单向阀5两位两通卸荷阀6.1 6.2 溢流阀7.1、7.2压力表8精过滤器9电液伺服阀10双向液控单向阀11油缸12蓄能器13.1、13.2 截止阀14两位三通换向阀15两位两通液控换向阀16三位四通手动换向阀17手动泵2. 仿真软件Simulink是MATLAB最重要的组件之一,它提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。
在该环境中,无需大量书写程序,而只需要通过简单直观的鼠标操作,就可构造出复杂的系统。
Simulink具有适应面广、结构和流程清晰及仿真精细、贴近实际、效率高、灵活等优点,并基于以上优点Simulink已被广泛应用于控制理论和数字信号处理的复杂仿真和设计。
同时有大量的第三方软件和硬件可应用于或被要求应用于Simulink。
Simulink是MATLAB中的一种可视化仿真工具,是一种基于MATLAB的框图设计环境,是实现动态系统建模、仿真和分析的一个软件包,被广泛应用于线性系统、非线性系统、数字控制及数字信号处理的建模和仿真中。
Simulink可以用连续采样时间、离散采样时间或两种混合的采样时间进行建模,它也支持多速率系统,也就是系统中的不同部分具有不同的采样速率。
为了创建动态系统模型,Simulink提供了一个建立模型方块图的图形用户接口(GUI),这个创建过程只需单击和拖动鼠标操作就能完成,它提供了一种更快捷、直接明了的方式,而且用户可以立即看到系统的仿真结果。
3. 数学模型和仿真模型3.1电液控制系统的传递函数数字化角位移伺服控制装置包括伺服放大器、电液伺服阀、液压缸、位置传感器等部 件。
利用传递函数分析方法建立各个部件的数学模型, 最终得到整个系统的数学模型,为系统仿真模型的建立和仿真结果的分析奠定基础。
(1)液压缸的传递函数在全数字一体化角位移控制系统中,系统采用的是两个液压缸驱动,两个液压缸的联 接型式及驱动传动轴原理如图3.2所示:在图3.2中,两个液压缸均为非对称液压缸,当只考虑流量特性时,两个液压缸可以等效成一个对称缸。
液压缸的输入信号是电液伺服阀的阀芯输出位移 X/,输出信号为液压缸的位移X P 。
一般情况下,必须考虑液压缸的压缩性和泄漏, 而弹性负载很小则可以忽略,得到液压缸的传递函数,如下所示:其中:K ce = KcC ip式中:X pK q Y K ce ,V tA c2(4etS 1)FLS叵红s 1)■'h "h(3.1)4:e A c 2V t mt鳥,g =2m i p mcv m/液压固有频率V t压力腔的容积K ceee t __V t 4A cB PL°c(Rc+rp)©(3 )伺服放大器的传递函数伺服放大器采用集成电子元件组成,其良好的频率特性相对系统动态特性来说可以忽 略。
传递函数可以用伺服放大增益K u 来表示。
(4)角位移传感器的传递函数角位移传感器采用电磁扭矩式传感器,其频率特性远远大于系统的频率响应,故传递 函数可以认为是比例环节,如下所示:U fKf(3.3 )(5)液压缸与传动轴间连杆的传递函数液压缸的位移是通过机械连杆转换成传动轴的转角,通过对连杆机构的分析,当传动轴转角变化范围较小时,可以近似的认为液压缸位移 X p 与传动轴转角「是近似线性的,可以得到伺服机构传动转角与液压缸位移的关系式:1 K L(3.4 )X p R综合以上各环节的传递函数,再结合系统的结构框图,可以绘制出系统的传递函数框 图,如图3.3所示:h――液压阻尼系数F L —作用在活塞上的负载干扰力A c ――液压缸的有效作用面积m p —活塞及活塞杆质量e――系统的有效体积弹性模数m cv被控油腔中油液质量mu - ^AcLK c ――伺服阀的流量一一压力系数 mcd——管道中的油液质量C ip ――液压缸的泄漏系数 m v —连杆机构折算至活塞上的质量 K ce ――总的压力流量系数P—油液密度mcd「'La La ――伺服阀至被控油腔的管道长度和过流面积m t ―― 活塞及由负载折算至活塞上的总质量(2)电液伺服阀的传递函数 动圈式电液伺服阀的传递函数K u K tR c r p K cXx =U g(3.2 )3.2计算机仿真分析液压缸及管道的结构参数如下:液压缸直径D=80mm 活塞杆直径d=30mm 活塞杆质量m p =3.1kg ,活塞杆行程2L=20cm, 管道长度L=4m 过流面积a=0.00005m 2,负载质量 m=500kg 。
可以得到:A C =ji-0.0093m 2(3.5)g =2m p m c V m cd (虫)2 m/ 6.84 103kga(3.6)液压固有频率是活塞惯性与液压缸油腔中油液压缩性相互作用的结果,液压固有频率 「h 往往是系统中的最低频率,所以「h 很可能是整个系统工作频率范围的上限,其大小决定了系统响应速度的快慢。
在实际计算时,:e 取经验值400Mpa,可得:P - 4 400 106 O.。
093:汀3.7 rad/s、V t m t■ 0.0093 0.4 6.84 10(3.7)对于动圈式电液伺服阀来说, 测得线圈平均直径 D=0.6m,控制线圈匝数N C =5000,而磁感应强度B g =0.7T ,可以求得电磁力系数K 、线圈的反电动势常数 K bK b 二 K t 二 B g 「DN c =6.5 103(3.8)控制线圈的电阻和伺服放大器的内阻之和R c i^ 510」,弹簧刚度K c =1 . 0 3 N m 动圈组件的质量 m c =0.25kg ,动圈组件的阻尼系数 B c 取5.8,求得线圈组件固有频率--c 、阻尼比'c(3.9)F Lc = Be/ 2、K (m c = 0.18(3.10 )结合数字化角位移伺服控制装置的传递函数模型(忽略外界干扰的影响),代入上述的参数值及其相关的特性参数值,利用MATLAB 的软件Simulink 构建系统的仿真模型。
如图3.4所示:图3.4 系统闭环传递函数仿真图校正前le Edit Window HelpI/O: untitled/Step (1)to untrtled/Transfer Fcn2 (1)Peak amplitu(f^<€:14£Cit^d/&tep (1) To: untitled.^ransfer Fcn2 (1) Overshoot (%): 42.4 At time (sec): 3 56.r. System : sysIfO: untitled/Step (1)to untjfedfTransfer Fcn2 (1) 1 卩 I/O; untitted/Step T1) to untitled/Transler Fcn2 C1)Final Value: 0 1/ ] RiseTfne (sec): 1.36 ~r i~1 1 ih「 .................. 「……I : ':-■=■ = ■=■= - r ■ —- ——-iii i i i7i rI I ■:i| i1 II : : I : 1 1 1 …' ..................................... ]L ........ (I)' ______ _______ _ …1■■■■■■ R L\] I I : : I : ii・ - : : ■: 1 1■1 AI① pn 竺IISystem: sysI/O: untitled/Step (1) tD untitled/Transfer Fcn2 (1)Settling Tim fsecz 1-.3在未经过校正的时候,最快上升时间是1.36秒,当时间为3.56秒时图中可以达到最大超调超调量为42.4%稳定时间14.3秒。