阀控液压马达速度伺服系统仿真分析报告
阀控液压马达速度伺服系统仿真分析
引言
阀控液压马达速度伺服系统的负载具有较大的惯性和很小的阻尼，其传递函数常可近似由一对实部为零的极点组成，并有很低的动态响应，由于负载处在系统的闭环之中，所以它对阀控液压马达的动态品质有很大的影响。
此外，系统的负载常是可变的，系统设计只能针对一种特定负载，负载一旦改变，系统的动态品质就会变坏，有时甚至失去稳定性，严重的影响了伺服系统的跟踪性能。
本文主要针对干扰力矩对系统的影响，利用结构不变性原理，消除干扰力矩对系统的影响，同时利用PID 控制理论来提高系统的动态性能。
1 阀控液压马达速度伺服系统模型建立
阀控液压马达速度伺服系统的结构如图1所示。
液压马达的力矩方程为：
f
m m s l m T G s C J P +++=θ)(D （1）
负载流量方程为：
l e
m m l tm l sP V
s D P C βθ4Q +== （2）
伺服阀的线性流量方程为： L p x l
P K x k Q -= （3）
电液伺服阀近似看成二阶振荡环节：
1
22^2^)()(++=
s S K s i s x sv
sv
sv sv
v ωξω （4） 伺服放大器输出电流ΔI 与输入电压Ue 近似成正比，其传递函数可用伺服放大器增益Ka 表示：
但通常的速度控制系统采用积分放大器，对原系统加以校正才能稳定工作。
校正后的积分放大器增益Ka 表示为：
测速机速度传感器（测速机）的数学模型为：
在上述公式中：v x 为电液伺服阀阀芯位移；i 为电液伺服阀输入电流；v sv k s sv ωξ、、分别为电液伺服阀的增益、阻尼系数和固有频率；m D 为马达排量；L Q 为马达的负载流量；x K 为流量增益系数；
p K 为流量一压力系数；只为供油压力；s P 为负载压力；m θ为马达转
速；e β为从油液有效体积弹性模数；V 为马达的总容积；J 为折算到
马达输出轴上的转动惯量；f T 为外干扰力矩；tm C 为马达泄露系数；
m C 为粘性阻尼系数；G 为扭簧梯度。
Ue 为积分放大器额定电压，；Ka 为积分放大器增益。
为传感器电压；为速度传感器增益。
2 电液速度控制系统原理
首先给出阀控液压马达速度控制系统的实际物理模型：
如图所示，该系统由伺服放大器、电液伺服阀、液压马达、测速电动机等组成。
测速电机轴与负载机轴相联，用于检测负载轴的速度，检测到的速度信号与指令信号差（误差信号）经伺服放大器进行功率放大，产生的电流用来控制电液伺服阀的阀芯位置，电液伺服阀输出压力油驱动液压马达及负载旋转。
根据所建立的物理模型，可以建立相对应的闭环控制系统原理的方框图：
伺服放大器
伺服阀
液压马达
测速机
速度信号电压
+
-
仿真系统动态方块图
根据所给出的系统原理方框图以及所求得的各环节数学模型，
可以得出仿真系统经过积分环节校正后的系统动态方块图如下：
K a
s
K sv
s2
ωsv2
+2ξh
ωsv
s+1
K s
s2
ωh2+
2ξh
ωh s+1
K fs s
Ur
Uf
Ue
+
-
θm
3 问题描述
现有一阀控液压伺服速度控制系统，其原理图如图1，考虑伺服阀的动态，伺服参数为：=3060e-6,=600,=0.5,液压缸的参数为=1.25e6，=388，=0.94，放大器增益=0.05，试用simulink对该系统进行动态分析，并比较校正前后系统稳定性，分析校正前后的变化。
4 解题步骤
（1）根据给定的参数，利用simulink对该系统进行未加积分环节校正的系统建模，如下图所示：
未校正系统的simulink模型
（2）绘制未校正系统的伯德图。
Matlab程序如下：
clear all;clc;
Wsv=600;zuni1=0.5;Ksv=3060e-6;Ka=0.05;i=3;Kf=0.175;
Wh=388;zuni2=0.94;Kh=1.25e6;
sys=tf(Ka*Ksv*i*Kf*Kh,conv([1/Wsv^2 2*zuni1/Wsv 1],[1/Wh^2 2*zuni2/Wh 1]));
Figure;margin(sys);
grid;
分析bode图：
从图可看出系统的稳定裕量（Gm=-32.6dB,Pm=-128°）为负，可以断定其闭环系统是不稳定的。
及时K0值调很低，对数幅频特性曲线也是以-80dB/dec或-40dB/dec的斜率穿过零分贝线，系统的相位裕量和幅值裕量都趋于负值，使系统不稳定。
为了使系统有一定的稳定裕度量，必须加校正环节。
在速度控制系统中，可以用运算放大器组成积分放大器代替原来的放大器。
积分放大器如下图所示：
积分放大器
其传递函数为：
其中，Ka=0.05。
加了校正之后的系统仿真方框图如下：
校正后速度控制系统的仿真框图
矫正后的MATLAB程序：
clear all;clc;
Wsv=600;zuni1=0.5;Ksv=3060e-6;Ka=0.05;i=3;Kf=0.175;
Wh=388;zuni2=0.94;Kh=1.25e6;
sys=tf(Ka*Ksv*Kh,conv([1/Wsv^2 2*zuni1/Wsv 1 0],[1/Wh^2 2*zuni2/Wh 1]));
figure;margin(sys);
grid;
从伯德图看出校正后的系统穿越频率下降到247 rad/s,Gm=4.09dB,Pm=26.7deg,可看出系统有正的相角裕度，因而该系统闭环是稳定的。
阀控液压马达速度伺服系统仿真分析
专业：机械设计制造及其自动化
班级：（2）班
：王仲凯
学号：120312005
指导老师：董甲东。
液压伺服系统研究论文(全文)
液压伺服系统研究论文1、液压伺服操纵系统原理目前以高压液体作为驱动源的伺服系统在各行各业应用十分的广泛，液压伺服操纵具有以下优点：易于实现直线运动的速度位移及力操纵，驱动力、力矩和功率大，尺寸小重量轻，加速性能好，响应速度快，操纵精度高，稳定性容易保证等。
液压伺服操纵系统的工作特点：(1)在系统的输出和输入之间存在反馈连接，从而组成闭环操纵系统。
反馈介质可以是机械的，电气的、气动的、液压的或它们的组合形式。
(2)系统的主反馈是负反馈，即反馈信号与输入信号相反，两者相比较得偏差信号操纵液压能源，输入到液压元件的能量，使其向减小偏差的方向移动，既以偏差来减小偏差。
(3)系统的输入信号的功率很小，而系统的输出功率可以达到很大。
因此它是一个功率放大装置，功率放大所需的能量由液压能源供给，供给能量的操纵是根据伺服系统偏差大小自动进行的。
综上所述，液压伺服操纵系统的工作原理就是流体动力的反馈操纵。
即利用反馈连接得到偏差信号，再利用偏差信号去操纵液压能源输入到系统的能量，使系统向着减小偏差的方向变化，从而使系统的实际输出与希望值相符。
在液压伺服操纵系统中，操纵信号的形式有机液伺服系统、电液伺服系统和气液伺服系统。
机液伺服系统中系统的给定、反馈和比较环节采纳机械构件，常用于飞机舵面操纵系统、汽车转向装置和液压仿形机床及工程机械。
但反馈机构中的摩擦、间隙和惯性会对系统精度产生不利影响。
电液伺服系统中误差信号的检测、校正和初始放大采纳电气和电子元件或计算机，形成模拟伺服系统、数字伺服系统或数字模拟混合伺服系统。
电液伺服系统具有操纵精度高、响应速度高、信号处理灵活和应用广泛等优点，可以组成位置、速度和力等方面的伺服系统。
2、液压传动帕优点和缺点液压传动系统的主要优点液压传动之所以能得到广泛的应用，是因为它与机械传动、电气传动相比，具有以下主要优点：1液压传动是由油路连接，借助油管的连接可以方便灵活的布置传动机构，这是比机械传动优越的地方。
基于Simscape的电液伺服阀建模与仿真分析
基于Simscape的电液伺服阀建模与仿真分析摘要：电液伺服阀是典型的机电液一体化产品，其机械、液压、电磁等子系统的原理构成都很复杂。
为避免采用多软件联合仿真易出现的接口复杂等问题，利用MATLAB软件的拓展模块Simscape在同一的平台上对伺服阀进行多领域建模仿真。
以常见的力反馈式两级电液伺服阀为例，介绍其结构组成及工作原理，利用软件对各子系统建模，建立了开环液压控制系统，依据国外某标准产品设置参数，对其进行动态仿真，分析伺服阀各环节的动态特性。
结果表明所建模型能较好的反映出伺服阀的动态特性，为伺服阀的优化设计提供了新思路。
关键词：电液伺服阀；多领域建模；喷嘴挡板；液动力0引言电液伺服阀作为电液伺服控制系统的核心元件，最为普遍的两级力反馈式电液伺服阀的组成包括力矩马达、前置级喷嘴挡板阀和功率级滑阀等，各子系统的原理构成很复杂。
传统的机电液一体化系统仿真的接口技术复杂，多个程序同时占用计算机资源，且必须保证各仿真程序同步并行运行，其仿真过程复杂耗时，且易出现仿真软件的兼容性问题[1]。
运用Simscape软件，针对其结构原理，在统一平台上建立子系统模型，并构建简单伺服阀开环控制系统，依据国外标准伺服阀的参数来设置模型进行仿真。
1工作原理两级力反馈式电液伺服阀的前置级液压放大器是由永磁动铁式力矩马达控制的双喷嘴挡板阀，功率级液压放大器为三位四通滑阀，利用反馈杆将阀芯与衔铁挡板组件连接，组成滑阀位移力反馈回路，结构原理如图1所示。
在没有控制电流输入的情况下，弹簧管将衔铁托起在两块导磁体之间，挡板位于两个喷嘴之间，由于发奎干小球的约束条件下使滑阀的阀芯停在中间位置，此时，伺服阀不存在液压输出[2]；当控制电流为差动控制电流Δi=i1-i2输入的情况下，使得衔铁上能够产生与顺时针方向相反的电磁力矩，进而驱动衔铁挡板组件以弹簧管转动中心为基准向逆时针方向偏转，迫使弹簧管以及反馈杆发生形变，使得挡板位置发生变化，进而使得喷嘴挡板阀的间隙由两侧相等变为右小左大，最终导致滑阀腔右侧压力p2p升高，左侧压力p1p降低，使得推动滑阀阀芯向左侧运动，进而推着反馈杆上的小球向做侧滚动，加剧反馈杆的形变。
基于高速开关阀的液压马达调速系统研究
２ ０ １ ３年第 ７期
ＤＯＩ ： １ ０ ． １ １ ８ ３ ２ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ０ － ４ ８ ５ ８ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ７ ． ０ ０ ４
液压与 气动
１ ３
基 于 高 速 开 关 阀 的液 压 马 达调 速 系统研 究
郝建军 ，程 昶 ，张志刚 ，葛帅帅
阀控插 装 阀 ， 此 调速 机构 结合 高 速开 关 阀 和插 装 阀各
晕６
４
翼 ｚ
３ ０ ０ ０ ． ２ ０ ０ ． ４ ０ ０ ． ６ Ｏ ０ ． ８ Ｏ １ ． Ｏ ０
占空 比
自优点 ， 实现液压系统的大流量高频换 向， 具有响应 快、 效 率高 和维 护方 便等 特点 。
Ｐ— — 为油液 密度 ， 取０ ． ８ ５×１ ０ ｋ ｇ ／ ｍ
轴
Ｐ —— 插 装 阀进 口压 力 （ ＭＰ ａ ）
高速开关阀 占空比 ０≤ ｕ （ ｔ ）≤ １ ， 则插装 阀Ｄ（ ｔ ）
脉宽调制信号函数可表示为 ：
［ ７ ］ 朱卫 国 ， 毕新华 ， 罗忠新 ， 等． Ｌ Ｆ １ ３ ５型 Ｐ Ｖ Ｃ聚合釜 的开发 与研制 ［ Ｊ ］ ． 聚氯 乙烯 ， ２ ０ ０ ５ ， １ （ １ ） ： ３ ９— ４ １ ．
卡特6018AC FS液压电铲电液伺服系统分析
数字应用55产 城卡特6018AC FS 液压电铲电液伺服系统分析袁嘉摘要：液压控制技术是以流体力学、液压传动和液力传动为基础，应用现代控制理论、模糊控制理论，将计算机技术、集成传感器技术应用到液压技术和电子技术中，为实现机械工程自动化或生产现代化而发展起来的一门技术，它广泛的应用于国民经济的各行各业，在农业、化工、轻纺、交通运输、机械制造中都有广泛的应用，尤其在高、新、尖装备中更为突出。
随着机电一体化的进程不断加快，技术装备的工作精度、响应速度和自动化程度的要求不断提高，对液压控制技术的要求也越来越高。
关键词：电液伺服控制系统、 液压传动卡特6018液压电铲是电动马达驱动，各液压泵、液压马达、液压油缸、液压控制阀等组成的大型先进采掘设备。
它主要由电液伺服控制系统、独立液压油冷却系统、独立回转系统、自动集中润滑系统、主泵控制系统等组成，下面重点介绍电液伺服控制系统。
1 电液伺服控制系统原理电液伺服控制系统是以液压动力元件作为驱动装置，采用电子反馈方式实现信号传输和控制的自动控制系统。
在这种系统中，输出量（位移、速度、力等）能够自动地、快速而准确地复现输入量的变化规律。
电液伺服控制系统具有以下优点：功率大、尺寸小、重量轻、加速性能好、控制精度高、响应速度快、稳定性好、使用寿命长等优点。
1、电液伺服控制系统的工作特点：（1）在系统的输出和输入之间存在电子反馈连接，从而组成闭环控制系统。
（2）系统的主反馈是负反馈，即反馈信号与输入信号相反，两者相比较得偏差信号控制液压系统流量，从而输入到液压元件中，使其向减小偏差的方向移动，既以偏差反馈来减小偏差。
（3）系统的输入信号的功率很小，而系统的输出功率可以达到很大。
因此它是一个功率放大装置，功率放大所需的能量由液压能源供给，供给能量的控制是根据伺服系统偏差大小自动进行的。
2、电液伺服控制系统的组成（1）输入元件——也称指令元件，它给出输入信号（指令信号）加于系统的输入端。
液压马达数字调速系统的AMESim仿真研究
液压马达数字调速系统的AMESim仿真研究郝建军;程昶;张志刚;葛帅帅【期刊名称】《机床与液压》【年(卷),期】2014(000)013【摘要】提出一种以高速开关阀、插装阀为主要调速控制元件，以单向阀、蓄能器为辅助元件的液压马达调速系统，介绍其主要结构原理和应用特点；建立高速开关阀数学模型，对其进行了相关的理论分析并采用AMESim软件进行了速比及效率仿真分析，结果表明：数字液压传动系统动态特性好，效率高。
%Hydraulic motor speed regulating system was presented to achieve the functionality of speed control by combining a fixed high-speed on/off valve,a cartridge valve,a one-way valve and an accumulator etc. Its main structure mechanism and application characteristics were introduced. The corresponding math models of main components were set up. The related theory analyses were also carried out. The speed ratio and efficiency simulation analyses of the speed regulating system were done by AMESim. The results show that the hydraulic transmission system has high efficiency and a good dynamic response.【总页数】3页(P135-137)【作者】郝建军;程昶;张志刚;葛帅帅【作者单位】重庆理工大学汽车零部件制造及检测技术教育部重点实验室，重庆400054; 重庆科学技术研究院，重庆400050;重庆理工大学汽车零部件制造及检测技术教育部重点实验室，重庆400054;重庆理工大学汽车零部件制造及检测技术教育部重点实验室，重庆400054;重庆理工大学汽车零部件制造及检测技术教育部重点实验室，重庆400054【正文语种】中文【中图分类】TH137【相关文献】1.基于AMESim和Matlab_Simiulink联合仿真的液压马达转速控制系统设计 [J], 孟凡虎;赵素素;雷晓顺;王娜;高峰2.基于AMESim和Simulink联合仿真的阀控马达神经元PID调速系统控制 [J], 孟凡虎;赵素素;于子彭;王娜;高峰3.基于 AMESim 的数字液压减摇鳍系统仿真研究 [J], 刘磊;邢继峰;彭利坤4.基于AMESim的低速大转矩液压马达的仿真分析 [J], 刘金丽; 王民刚; 秦涛5.液压泵控马达数字调速系统研究 [J], 彭增雄;苑士华因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于SIMULINK的液压伺服系统仿真
基于SIMULINK的液压伺服系统仿真摘要: 液压伺服系统作为控制系统的一种有效的控制方法,在工程中有着及其重要的地位。
对液压伺服系统进行仿真可以有效了解系统的稳定性,实现对系统的智能设计。
关键词: Simulink ; 液压伺服系统; 仿真0 引言液压伺服控制系统具有良好的控制性能,因此在工业控制系统中有着广泛的应用。
利用计算机对系统进行仿真,无论对其性能分析,还是系统辅助设计,都有重要的意义。
因此,液压伺服控制系统仿真一直是研究的重点。
本文利用MATLAB 软件中的动态仿真工具SIMULINK,构造了位控液压伺服控制系统仿真模型。
然后以位控液压位置伺服系统的实例进行仿真,并对其进行系统性能分析。
1 液压伺服系统的统一方块图无论是机液伺服系统还是电液伺服系统,无论是阀控式还是泵控式,无论执行元件是液压缸,还是液压马达,无论是位置系统还是速度系统,其数学模型都有着统一的形式。
各种不同的液压伺服系统,除了其信号输入、放大、校正、反馈、转换的方式不同以外,其“液压执行”部分的数学特性的形式是类同的。
掌握这个规律,不难获得液压伺服系统的数学模型。
其统一的方块图如图1 所示。
图1 液压伺服系统的统一方块图2 伺服系统仿真在获得电液伺服系统的统一方块图后,来建立一个由伺服阀- 液压缸- 位置负反馈- 比例调节器组成的位置伺服系统在干扰负载为零时的动态结构图(见图2) 。
图2 液压伺服系统的动态结构图W. 预先给定的活塞位置输入信号KR. 放大器的增益K1 伺服阀放大系数Ts , as . 伺服阀时间常数和阻尼比伺服阀的输出流量可近似用Q = KQy 表示, 此处y 表示伺服阀内功率放大元件即滑阀的位移, KQ是滑阀流量增益。
液压缸传递函数的参数是TM (时间常数) 、aM (阻尼比) 和KM (放大系数) 。
液压缸输出物理量为速度v , 经积分环节得活塞的运动位置x 的轨迹。
已知某电液伺服系统的测试数据如仿真模块图2 ,经适当计算, 将结果代人结构图, 然后建立SIMULINK仿真程序下的仿真模块图,如图3 所示。
CVT液压控制系统建模与仿真的开题报告
CVT液压控制系统建模与仿真的开题报告一、研究背景CVT即可变传动系统，在汽车和机械行业中得到了广泛应用。
液压控制系统是CVT中的核心组成部分，控制传动比例和工作状态。
为了提高CVT的性能和可靠性，需要进行建模和仿真研究，以优化液压控制系统。
二、研究目的本研究旨在建立CVT液压控制系统的数学模型，对其进行仿真分析，研究其性能和优化方案。
具体目标为：1. 建立CVT液压控制系统的数学模型，包括液压元件、控制算法和传动机构等。
2. 运用MATLAB/Simulink对CVT液压控制系统进行仿真，分析其性能和动态响应特性。
3. 设计液压控制系统的优化方案，提出改进建议，以提高系统的性能、可靠性和控制精度。
三、研究内容和方法1. CVT液压控制系统的数学建模根据CVT液压控制系统的组成，建立其系统结构模型，并对其中的液压元件和控制算法进行具体化的建模描述，包括控制阀、油泵、油箱、传感器和执行器等。
2. CVT液压控制系统的仿真分析采用MATLAB/Simulink拟合包对CVT液压控制系统模型进行仿真分析，包括传动比例变化、负载响应和能量效率等指标的研究和分析。
3. 自适应控制算法的设计考虑到CVT液压控制系统的参数变化和外部扰动等因素，需要设计自适应控制算法，以提高系统的控制精度和稳定性。
四、论文结构安排1. 第一章：绪论。
介绍CVT液压控制系统的背景和研究意义，阐述研究的目标和内容，总结已有研究成果，提出本研究的工作思路和方法。
2. 第二章：CVT液压控制系统的数学模型。
对CVT的液压控制系统进行建模和数学描述，包括控制算法、液压元件和传动机构等。
3. 第三章：CVT液压控制系统的仿真分析。
利用MATLAB/Simulink对系统进行仿真，分析传动比例变化、负载响应和能量效率等指标。
4. 第四章：自适应控制算法的设计。
针对CVT液压控制系统的参数变化和外部扰动等因素，设计自适应控制算法，提高系统的控制精度和稳定性。
阀控马达轮边驱动系统仿真分析
阀控马达轮边驱动系统仿真分析杨霞;白雪银;张伟【摘要】以单泵双马达阀控速度闭环控制系统作为工程车辆的轮边驱动单元为研究背景,分析了车辆调速与转向控制原理,提出了应用负反馈闭环控制技术调整发动机转速的节能思路,并进行了AMESim仿真分析.结果表明:该系统能够实现两个驱动轮转速的独立控制,对复杂路面工况具有较强的自适应性,能够实时调整发动机转速,减少溢流,具有显著的节能效果.【期刊名称】《液压与气动》【年(卷),期】2015(000)002【总页数】4页(P62-65)【关键词】轮边驱动;阀控马达;调速;节能;AMESim【作者】杨霞;白雪银;张伟【作者单位】内蒙古化工职业学院测控与机电工程系,内蒙古呼和浩特010070;内蒙古化工职业学院测控与机电工程系,内蒙古呼和浩特010070;秦皇岛港股份有限公司,河北秦皇岛066002【正文语种】中文【中图分类】TH137引言目前，随着液压技术的不断创新发展，以液压马达为驱动单元的轮边驱动形式在工程车辆领域得到了广泛应用[1-3]。
其基本形式为发动机-量泵-变量马达-驱动轮，它通过改变泵的排量实现车速控制，改变马达排量以调节驱动轮输出转矩，应用液压缸转向机构改变车辆行进方向。
该传动形式有效利用了恒压系统下各并联元件可以互不干涉独立工作的特性，实现了驱动轮转速、转矩和转向的独立控制，而且采用泵控马达闭式系统，节能效果显著[4-6]，但存在动态调节响应慢、系统成本高等缺陷。
本研究提出了一种发动机-定量泵-比例阀-定量马达-驱动轮的传动形式，该系统充分发挥了阀控系统响应快的特点，有效地改善了车辆操作性能，而且降低了成本。
1 原理分析和仿真模型搭建工程车辆阀控马达行走系统基本原理如图1所示。
用两套独立的比例阀控定量马达速度闭环控制系统分别驱动左右两个车轮，通过调节比例阀开口大小来改变进入定量马达的流量，进而改变驱动轮的转速，以实现车辆的速度控制。
引入转向控制系数，将其与速度控制信号作乘除运算后，分别作为两套阀控马达系统的输入信号，进而使得两个驱动轮的输出转速成比例关系，当左轮转速大于右轮转速，车辆即实现右转，当左轮转速小于右轮转速，车辆即实现左转。
电液比例伺服控制容积调速系统仿真研究
制系统 中得到了广泛的应用 ，但这种调速方式应用于 大惯量 、低转 速 、变负载系统时 ，其低 速控制性能较
差 ，系统效率 、速度 控制精 度和 自动 化程度 都较低 。 例如 ，煤矿防爆 液压 提升机 的控制依赖于人工手动操
ｔａ ｋ ｎ ｈ ｒ ｃｅ ｓｉ ｒ ｃ ｉ ｇ ｃ ａ ａ ｔｒ ｔ ｉ ｃ，ｓ ｌ ｒｓ ｅ ｄ ｏ ｅｓ ｏ ｔ ｉ ｈ ｒｓ ｅ ｄ ｃ ｎｒ ｌａ ｃ ｒｃ ｎ ｅ ｔｒｗ ｒ ｉｇ ｓａ ｉ ｔ ． ｍａｌ ｐ ｅ ｖ ｒｈ ｏ ，ｈ ｇ ｅ ｐ ｅ ｏ ｔ ｃ ｕ ａ ｙ ａ ｄ ｂ ｔ ｏ ｋ ｎ ｔ ｌ ｙ ｅ ｏ ｅ ｂ ｉ Ｋｅ ｗｏ ｄ ：Ｐ ｏ ｏ ｔ ｎ ｅ ｖ ａ ｖ ；Ｖｏｕ ｔ ｃ ｓ ｅ ｄ ｃ ｎ ｒｌｓ ｓｅ ；Ｓ ｓｅ ｓｍｕ ａｉ ｎ ｙ ｒ ｓ ｒ ｐ ｒｉ ａ ｓ ｒ ｏ ｖ ｅ ｏｌ ｌ ｌ ｍｅｒ ｐ ｅ ｏ ｔｏ ｙ ｔｍ ｉ ｙ ｔ ｍ ｉ ｌｔ ｏ
电液 比例 伺服 控 制容 积 调速 系统 仿真 研 究
杨存 智 ，刘 文 艺
（ｆ，师 范大学机 电工程 学院 ，江苏徐 州 ２ １ １ ） ４Ｊ ， ｗ ＇ ｌ ２ １６
摘要 ：分析 电液 比例伺服阀的特点及电液 比例伺服阀控 变量泵容积调 速的原理。利用 Ａ Ｅ ｉ ＭＳ ｍ软件 ，建 立 比例伺服 阀 控变量泵容积调速 系统 的仿真模型 。利用该模 型对系统 的性 能进行仿 真研 究 ，结果表 明：该 调速系统具有很好 的速度跟踪 特性 、较小 的速度超调量 、较高的速度控制精度 以及较好 的系统工作稳定性 关键词 ：比例伺服阀 ； 容积调速 系统 ；系统仿真
基于SIMULINK的液压伺服系统仿真
基于SIMULINK的液压伺服系统仿真摘要: 液压伺服系统作为操纵系统的一种有效的操纵方式,在工程中有着及其重要的地位。
对液压伺服系统进行仿真能够有效了解系统的稳固性,实现对系统的智能设计。
关键词: Simulink ; 液压伺服系统; 仿真0 引言液压伺服操纵系统具有良好的操纵性能,因此在工业操纵系统中有着普遍的应用。
利用运算机对系统进行仿真,不管对其性能分析,仍是系统辅助设计,都有重要的意义。
因此,液压伺服操纵系统仿真一直是研究的重点。
本文利用MATLAB 软件中的动态仿真工具SIMULINK,构造了位控液压伺服操纵系统仿真模型。
然后以位控液压位置伺服系统的实例进行仿真,并对其进行系统性能分析。
1 液压伺服系统的统一方块图不管是机液伺服系统仍是电液伺服系统,不管是阀控式仍是泵控式,不管执行元件是液压缸,仍是液压马达,不管是位置系统仍是速度系统,其数学模型都有着统一的形式。
各类不同的液压伺服系统,除其信号输入、放大、校正、反馈、转换的方式不同之外,其“液压执行”部份的数学特性的形式是类同的。
把握那个规律,不难取得液压伺服系统的数学模型。
其统一的方块图如图1 所示。
图1 液压伺服系统的统一方块图2 伺服系统仿真在取得电液伺服系统的统一方块图后,来成立一个由伺服阀- 液压缸- 位置负反馈- 比例调剂器组成的位置伺服系统在干扰负载为零时的动态结构图(见图2) 。
图2 液压伺服系统的动态结构图W. 预先给定的活塞位置输入信号KR. 放大器的增益K1 伺服阀放大系数Ts , as . 伺服阀时刻常数和阻尼比伺服阀的输出流量可近似用Q = KQy 表示, 此处y 表示伺服阀内功率放大元件即滑阀的位移, KQ是滑阀流量增益。
液压缸传递函数的参数是TM (时刻常数) 、aM (阻尼比) 和KM (放大系数) 。
液压缸输出物理量为速度v , 经积分环节得活塞的运动位置x 的轨迹。
已知某电液伺服系统的测试数据如仿真模块图2 ,经适当计算, 将结果代人结构图, 然后成立SIMULINK仿真程序下的仿真模块图,如图3 所示。