电液比例位置控制系统建模与仿真.pdf

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1、HvdraulicsPneumatics&Seals／No．11．2011电液比例位置控制系统建模与仿真刘保杰强宝民权辉(第二炮兵工程学院，陕西西安710025)摘要：以军队“21l0工程”支持项目“液压综合实验台”为背景，搭建了比例阀控非对称液压缸位置控制系统，重新定义了负载压力和负载流量，推导出了该系统的数学模型，并利用MATLAB进行了仿真分析，设计了PID控制器对系统进行了校正，结果表明系统模型正确，稳态精度明显提高。关键字：电液比例；非对称液压缸；位置控制；数学模型；仿真；PID控制中图分类号：TH

2、137．7文献标识码：A文章编号：1008—0813(2011)11-0045—05TheModehngandSimulationofElectro——hydraulicfProportionalfPosition——controlfSystemLIUBoo-jieQIANGBao-minQUAN-Hui(TheSecondArtilleryEngineeringCollege，xi’an710025，China)Abstract：”2110projects”Sthesupportitem”thehydrau

3、licsynthesizesexperimentset”takethearmyasbackground．builttheproportionalvaletocontroltheasymmetricalhydrauliccylinderposition—controlsystem，redefinedloadpressureandtoadflow，deducedthemathematicsmodelofthesystemandmadeuseofMATLABtocarryontoimitate，designedPI

4、D"scontrollertocorrectthesystem．Simulated．Theresultsofsimulationprovecorectnessofthesystemmathematicmodel，thestabilityofthesystemwasobviouslyimproved．KeyWords：electro—hydraulic；asymmetricalHydraulicCylinder；proportion；position—control；mathematicsmodel；PIDco

5、ntrol；simUlationU引吾组成，如图1所示。液压缸为上海立新液压件厂生产的单杆活塞标准液压缸，液压缸标准行程lO00mm，活随着现代工业的飞速发展，电液比例技术已广泛塞直径140mm，活塞杆直径90mm，加载缸为上海立新应用于精度要求较高的机械加工、冶金和装备制造等液压件厂生产的双杆活塞标准液压缸，液压缸标准行行业。在这些行业中，很多液压设备都需要实现精确的程lO00mm，活塞直径180mm，活塞杆直径110mm，电位置控制，以获得精密的工件和完成精细的工作，而采液比例方向阀7为北京华德公司生产的

6、4WRA6E20—用电液比例阀组成的闭环控制系统就能够很好的实现10B／24NZ4／M型号电液换向阀，电液比例方向阀8为精确位置控制。因此，对其进行研究有着重要的现实意REXROTH公司的生产的H一4WEH25M6X／义。6EG24N9ETK4一Z4型号电液换向阀，压力传感器是上本文以军队“21lO工程”支持项目“液压综合试验平台”为背景，搭建了比例阀控非对称液压缸位置控制系统。建立了该系统的数学模型，着重对阀控非对称缸的建模方法进行了研究，并利用MATLAB中的SIMUUNK进行了仿真分析并设计了PID控制

7、器对系统进行了校正。1系统的组成及原理该比例阀控非对称液压缸位置控制系统的硬件1、6一滤油器2一溢流阀3一液压泵4一压力表5一单向阀收稿日期：2011-05—057、8一电液比例方向阀9、10一配套放大器11-液压缸作者简介：刘保杰(1985一)，男，安徽阜阳人，研究生，兵器发射理论与技l2一加载缸13一位移传感器14一压力传感器术专业。图1比例阀控非对称液压缸位置控制系统组成图45液压气动与密封／20l1年第11期海天沐的NS—WL2—20T型号力传感器，量程为+20t，位△Ⅳ2=(pl—r／p2)(ql—

8、q2)／2移传感器是该公司的WYDC一1000L，数据的转换是通△Ⅳ3=2g2(n一1)印2(q2一q1)过1716A／D板卡和1721D／A板卡实现的。液压泵的供当q>g(即>0)时，则有△Ⅳ。、AN均大于零，油压力为15MP。系统工作时，通过加载液压缸给液压△Ⅳ3小于零，即液压缸的输出功率Ⅳ0不等于输入功率缸加载指定负载(±20t)，位移传感器将液压缸活塞的位ⅣI．(阀的输出功率)，这违背了能量