电液比例阀控缸速度控制系统的建模与仿真.pdf

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1、HvdraulicsPneumatics&Seals／No．8．2011电液比例阀控缸速度控制系统的建模与仿真常钰冯永保(第二炮兵工程学院，陕西西安710025)摘要：基于电液比例控制技术，针对位置控制系统提出了一种控制液压缸运行速度的方法，将活塞的速度控制通过离散的精确位移来实现，建立了阀控非对称液压缸控制系统的数学模型，采用积分分离PID控制算法，利用Matlab／Simnlink模块对系统进行了仿真，验证了这种方法的可行性，并且系统在低频段动态响应比较理想，控制精度能够满足一般液压控制系统的需求。关键词：速度控制；阀控非对称缸；建模；仿真中图分类号：TH137

2、．51文献标识码：A中图分类号：1008—0813(2011)08—0023—05TheModelingandSimulationofElectro——hydraulicProportionalValve——controlledCylinderSpeedServoSystemCHANGYuFENGYong-boo(TheSecondArtilleryEngineeringCollege，Xi’an710025，China)Abstract：Basedontheelectro—hydraulicproportionalcontroltechnology，thispap

3、erproposesamethodsofcontrollingthespeedofhydrauliccylindereontraposingthepositionservosystem，itisthatusingdiscreteprecisedisplacementrealizesthepistonspeedcontrol，establishingthemathematicmodelofthevalvecontrolledasymmetricalhydraulicspeedservosystem．thesystemweresimulatedbytheuseofSim

4、ulinkToolboxofMatlabwiththeapproachofintegralseparationPIDcontroller，Thesimulationresultsdemonstratethedynamicresponseofthemodelissatisfiedinlowerfrequencyandverifythevalidityofthemethod．KeyWords：speedselwosystem；valve—controlledasymmetricalhydrauliccylinder；modeling；simulation0引言数据采集卡

5、组成(如图1所示)。电液比例方向阀采用华德生产的4wRA10E40直动型滑阀：比例控制器采用配近年来，随着电液比例控制技术的发展，电液比例套的vT一3006(301，受控差动电压~lOV，最大输出电流方向阀凭借其成本低、抗污染能力强等优点，同时又能800mA；液压缸采用四川长江液压件厂生产的双作用单实现流量和方向控制，并且可以方便地实现计算机控杆活塞式液压缸，活塞行程1650mm，缸径90mm。活塞制，因此电液比例阀在许多场合逐渐取代了伺服阀。液杆直径63mm；位移传感器采用德国BALLUFF公司生压系统基本调速原理是通过控制输入执行元件的流量产的BTL5一A1l—

6、M1700，测量行程l700mm，输出模拟Q来达到调速的目的，通常采用回路流量Q作为闭环电压0～IOV；以PXI作为数据采集和交换平台。反馈信号，但是这种控制系统受液压缸泄漏、油温和黏度变化的影响很大，在需要精确控制负载运行速度的场合精度要求得不到保证。因此本文针对位置控制系统，利用速度与位移的关系，提出了将活塞的速度控制通过离散的精确位移来实现。1系统组成及原理介绍该液压控制系统由控制计算机、比例放大器、电液比例方向阀、液压泵、液压缸、基座、负载、位移传感器和图1速度控制系统原理图收稿日期：2011—03—16作者简介：~ti(1984一)，男，研究生在读，研究方

7、向，自动检测与故障诊图1中，液压系统采用定量泵和溢流阀组成的定断。压供油单元，用电液比例方向阀在液压缸的进油回路23液压气动与密封／2011年第8期3上组成进油节流调速回路，控制活赛的运行速度。位移p：传感器检测出液压缸活塞杆当前的位移值，经A／D转1+换器转换为电压信号，将该电压信号与给定的预期位(5)移电压信号比较得出偏差量，计算机控制系统根据偏p：l岬差量计算得出控制电压值，再通过比例放大器转换成由定义qL=q可得负载流量q与负载压力P的关相应的电流信号，由其控制电液比例方向阀阀芯的运动，调节回路流量，从而通过离散的精确位移实现对负系为：载速度的精确调节。