系统建模仿真论文

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1、系统建模与仿真结业论文机械自动化学院机械工程学院:专业:学号:学生姓名:指导教师:日期:二O—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的环境下対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：系统建模少仿真电液位-置伺服阀PIDSimulink1.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

2、动控制技术、液压技术与微电了冇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B动控制系统,其作用是将小功率的电信号转换为人功率的液压输出，通过液压执行机构来实现机械设备的口动化控制.YJ型电液伺服阀，结构上釆用永磁动圈式力

3、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•主汕路可使川矿物汕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，冇色金属矿热炉及化工电石炉等的电极升降口动调节系统.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

4、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,油泵出來的压力油经精过滤器8到电液伺服阀9。系统的压力山溢流阀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3bar）时，卸荷阀5接通汕路，双联泵3的第一级泵泵岀的汕仅克服人气压力冋到汕箱。如果系统的汕压下降（比溢流阀6.1的调定压力人约低5bar时），卸荷阀5关闭，双联泵的第一级又口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

5、口前装有-•对液控单向阀10,万一系统压力意外失落，两个单向阀关闭汕缸进出口汕路，液压缸的活塞被汕液锁住，与之连接的输出轴会原位不动，可以防止系统的课动作。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,所有汕口被堵死°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，

6、这时可操作手动换向阀16,使Z移至“A”位或“B”位，则蓄能器释放储存的压力使工作汕缸正向或反向动作，此时若将手动换向阀16置“0”位，也可通过输入信号的给伺服阀线圈來控制油缸的动作。当两位三通方向阀14得电吋，阀15的阀芯在油压力作用下保持在“0”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。4,317图3.1液压系统原理图1电机2汕箱3双联汕泵4.1、4.2、4.3单向阀5两位两通卸荷阀6.16.2溢流阀7.1、7.2压力表8精过滤器9电液伺服

7、阀10双向液控单向阀11汕缸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1.仿真软件Simulink是MATLAB最重要的组件2—，它提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。在该环境屮，无需人最书写程序，而只需要通过简单肓观的鼠标操作，就可构造出复杂的系统。Simulink具有适应血广、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。同时有人量的第三方软件和硬

8、件可应用于或被要求应用于SimulinkoSimulink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、仿真利分析的一个软件包，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，