经典控制理论在液压传动系统设计中的应用

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1、液压气动与密封／20l0年第12期经典控制理论在液压传动系统设计中的应用程荣俊黎瑞平王俊蛟(中国地质大学机械与电子信息学院，湖北武汉430074)摘要：以液压传动系统中的基本液压回路为例，对其进行建模、动态分析及利用Simulink软件包进行可视化仿真，介绍了经典控制理论在液压系统设计中的应用。通过动态特性仿真，检验所设计的系统性能是否满足预期要求，以寻求最优参数提高其动态特性，为一些昂贵的液压产品设计提供一种较好的方法。关键词：液压传动系统；建模；动态分析；仿真中图分类号：TH137．7文献标示码：A文章编号：1008—0813(2010)12—0

2、038—03ApplicationofClassicalControlTheoryintheHydraulicSystemDesignCHENGRonlznL1Rui-pingWANGJun-jiao(SchoolofMechanicalandElectronicInformation，ChinaUniversityofGeosciences，Wuhan430074，China)Abstract：BytakingtheBasichydrauliccircuitofhydraulicdrivesystemasanexample，thispaperint

3、roducedtheuseofclassicalcontroltheoryinthehydraulicsystemdesignwhichbymodeling，takingdynamicanalysisandvisualsimulationthroughtheuseofasoftwarepackageofSimulink．Throughdynamicsimulation，itcantestthesystemdesignedwhethermeettheexpecteddemandornot，andthentofindtheoptimalparameter

4、stoimprovethedynamiccharacteristics，whichcanprovideabetterwayfordesigninganumberofexpensivehydraulicproducts．KeyWords：hydraulicdrivesystem；modeling；dynamicanalysis；simulationO提出问题的基础上建立起来的自动控制系统，具有反馈装置，具有较强的抗干扰能力，故系统动态特性较好。而对于一常用的液压系统可以分为两类：以传递功率为主般的液压传动系统，其设计步骤如下：的液压传动系统和以传递控制

5、信息为主的液压伺服控确定设计任务一液压系统参数设计计算一拟定液制系统。液压伺服控制系统是在液压传动和控制理论压系统原理图液压元件的计算与选择一性能验算一收稿日期：2010—4—18编写技术文件作者简介：程荣俊(1988一)，男，汉族，湖北黄冈人，中国地质大学(武汉)从设计步骤中可以看出传统的设计方法只是要求本科在读，专业方向机电一体化。液压系统完成规定的动作循环和满足静态特性，而对型双刨分双锁固油封(它的温度范围：一40～120oC；线速可以降低备件费用，减少检修时间和劳动强度，充分证度：≤12m／s；压力：≤0．05MPa大于此压力可用压板；跳明我

6、们的设备管理水平还是可以有很大的提升空间。动范围：+／一0．3mm)取代普通油封用在偶合器上，效果非常明显。参考文献通过统计，原来的密封平均寿命为3个月，使用双【1】郑国伟．液压与气动设备维修问答【M】．北京：机械工业出版剖分双锁固油封后，密封的平均寿命为18个月。更换社．2007．【2】杨乃乔．液力偶合器应用于节能[M】．北京：机械电子工业部密封的时间，由原来的平均36h缩短为现在的3h。人工北京起重运输机械研究所．2005．由原来的1O到12人减少到现在的3人。偶合器更是【3】谷士强，郑重一．冶金机械维护检修与安装【M】．北京：冶金工常年不用更换

7、了，经济效益是显而易见的。业出版社．1981．4结束语双剖分双锁固油封在液力偶合器的密封的应用．38HydraulicsPneumatics＆Seals／No．12．2010于动态特性则基本没考虑，这对于较精密的、较贵重的式中m——活塞杆等的质量：或对动态特性要求较高的传动系统是远远不够的，液曰——黏性阻尼系数：压系统中的震动冲击噪声等现象均是由于系统动态特一一工作负载。性不良所致。因此对要求较高的液压传动系统应用经对(1)(2)(3)式进行拉普拉斯变换得典控制理论进行动态特性分析设计具有重要意义。Ql(s)l(s)+Cisp】s)(4)下面以液压传

8、动系统中的一基本调压回路为例，Q2(s)=A2(s)一C2sp2(s)(5)通过建立系统的数学模型．对液压控