基于MATLAB的仿形刀架位置伺服控制系统设计与仿真

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1、诚信声明本人郑重声明：本论文及其研究工作是本人在指导教师的指导下独立完成的，在完成论文时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。本人签名：年月日基于MATLAB的仿形刀架位置伺服控制系统设计与仿真摘要:液压仿形刀架是机液伺服系统的一个典型应用，它具有结构简单、工作可靠、抗污能力强等优点。利用液压仿形刀架，可以仿照样板或靠模的形状，自动车削加工出多台肩的轴类零件或者曲线轮廓的旋转体表面。本文根据液压仿形刀架的机构原理和组成，建立了仿形刀架系统的数学模型，基于MATLAB软件的动态仿真工具Simulink,构建了仿形刀架系统的仿真模型，进行仿真分析,得出了反映系统性能的

2、仿真曲线。根据仿真曲线对系统的性能指标进行分析。最后对其进行校正。文中的研究为液压仿形刀架的设计、参数的选择提供了理论依据。关键词:液压仿形刀架，MATLAB/Simulink，数学建模，仿真DesignandSimulationoftheprofilemodelingtoolrestpositionservocontrolbasedonMATLABAbstract:Hydraulicprofilingtoolslideisatypicalapplicationofthehydraulicservosystem,ithasasimplestructureandas

3、trongabilitytoresistpollution.Moreover,itisreliabletooperation.Hydraulicprofilingtoolcarriercanturnouttheshaftpartwhichhasmanyshouldersandthebodyofrevolutionwhichsurfaceiscurvecontourbycopyingthetemplateordependingontheshapeofthemould.Accordingtomechanismprincipleandconstitutesofhydra

4、uliccopytoolpost,mathematicalmodelofthesystemwassetup.ThesimulationmodelofhydrauliccopytoolpostsystemwasbasedondynamicsimulationtoolSimulinkinMATLAB.Byconductingthesimulation,youcangetthesimulationcurvewhichreactstheperformanceofthesystem.thendiscussit.Finally,youshouldcarrythroughcor

5、rectionlink.Thepaperresearchcansupplytheoreticalbasisfordesignandthechoiceofparameters.Keywords:Hydraulicprofilingtoolslide，MATLAB/Simulink，mathematicalmodel，simulation目录1绪论11.1液压伺服系统的发展11.2机液伺服控制系统的介绍12仿形刀架的理论基础32.1仿形刀架的组成和工作原理42.1.1快速接近工件52.1.2车削圆柱面52.1.3车削斜面（或台阶、凹槽）52.1.4快速离开工件52.2

6、液压伺服阀的结构及分类62.2.1圆柱滑阀62.2.2喷嘴挡板阀72.2.3射流管阀83仿形刀架的数学模型123.1仿形刀架系统的微分方程123.2仿形刀架状态空间方程164控制系统的性能分析184.1状态的能控性和能观测性184.2系统的稳定性分析194.2.1阀控液压缸的方块图194.3系统的快速性分析254.4系统的准确性分析255系统的校正295.1按输入校正305.2按扰动校正34结论36参考文献37致谢3838太原工业学院毕业设计1绪论1.1液压伺服系统的发展液压伺服控制技术是一门新兴的科学技术。它不但是液压技术中的一个新分支，也是控制领域的一个重要组

7、成部分.随着科学技术的发展,人们要求实现工业自动化的程度愈来愈高,车床使用液压仿形刀架就是其中一例.在车床上使用仿形刀架可以方便地加工出曲线表面,它既节省了车削阶梯轴的调正、测量等辅助时间,而且大大地提高了劳动生产率,减轻了工人劳动强度.仿形加工是在产品批量生产背景下形成的一种效率较高的加工过程，在机械制造业中得到广泛应用。仿形系统是典型的位置伺服系统。在伺服系统中，如果给定反馈和比较环节均由机械部件构成，这样的系统称为机液伺服系统。机液伺服系统结构简单、可靠。早在第一次世界大战前,液压伺服控制就开始应用于海军舰艇中的操舵装置。近几十年来，由于整个工业技术的发展，

8、尤其是在军