液压伺服控制技术课程实验指导书.doc

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1、东北林业大学实验指导书液压伺服控制技术课程常同立2012.01.01实验项目一：小正开口四通滑阀流量——压力特性一、实验目的：四通滑阀流量特性描述了阀芯位移、负载压力和负载流量三个参数的变化关系。相对较为难理解，采用计算机软件进行数学公式图示化操作加强理解效果。二、实验内容：小正开口四通滑阀的负载流量公式如下，将其绘制成曲线图。三、实验方法用MATLAB/Simulink编写如下程序。%%%%%%%%%%Drawflow-pressurecurvesclearallu=0.06;forxv=[[1-u0.8-u0.6-u0.4

2、-u0.2-uu][u:-0.03:-1*u][-1*u-0.2+u-0.4+u-0.6+u-0.8+u-1+u]]ifxv>=0,plps=[-1:0.01:1];ifxv-u>=0,ql=(u+xv)*sqrt(1-plps);elseql=(u+xv)*sqrt(1-plps)-(u-xv)*sqrt(1+plps);endplot(plps,ql);holdonelseplps=[-1:0.01:1];ifu+xv<=0,ql=-1*(u-xv)*sqrt(1+plps);elseql=(u+xv)*sqrt(1-pl

3、ps)-(u-xv)*sqrt(1+plps);endu-xvplot(plps,ql);holdonendxv;endgridon;ylabel('qL'),xlabel('PL'),%%%%%%%%%%四、实验结果运行计算机程序，观察分析结果。如果运行结果与理论预期不符，检查计算机程序。如果运行结果与理论预期一致，采用屏幕拷贝，粘贴到“画图”程序中。在画图程序中，选取需要图形区域，复制粘贴到实验报告中。实验项目二：机液伺服系统分析一、实验目的：1）学习Simulink软件分析液压控制系统方法；2）理解和掌握机液伺服系统分析

4、方法。二、实验内容：用仿真方法完成以下内容。中文参考书思考题6–8某仿形车床的仿形刀架如习图6.1所示，它由控制四通滑阀、对称液压缸和反馈结构组成。对称缸的活塞杆固定，缸筒与控制滑阀体连接成一个整体。反馈杆一端铰接在缸筒上，另一端是触头与靠模（样板）接触。中部通连杆与阀芯连接。部分技术数据如下：刀架最大位移0.11m，刀架移动速度0.002m/s，切削阻力4000N，折算到活塞杆总质量20kg，活塞有效面积0.004m2，粘性阻力系数0.06Ns/m，工件、刀具和刀架系统（负载系统）弹簧刚度4×107N/m，伺服阀面积梯度0.

5、094m，伺服阀径向间隙6×10-7m，伺服阀阀口流量系数0.62，供油压力2Mpa，工作液密度900kg/m3，工作液体积弹性模量700Mpa，工作液动力粘度0.014Ns/m2，反馈机构1。要求：分析控制系统稳定性。习图6.1三、实验方法实验用Simulink程序编写参考下面例子。[示例]用Simulink作为工具，通过绘制伯德图设计该滞后补偿控制器。图8.34系统方块图建立图8.34系统的开环系统的Simulink模型，如图8.35中的模型a。绘制该模型的伯德图，调整电子伺服放大器增益，相对稳定性满足增益裕量要求，例如选

6、择，绘制伯德图见图8.36中的曲线a。取，，建立补偿器的Simulink模型，如图8.35中的模型b。绘制该模型的伯德图，见图8.36中的曲线b。可以看出滞后网络是一个低通滤波器。用设计好的滞后校正器，建立校正后的图8.34系统的开环系统的Simulink模型，如图8.35中的模型c。绘制该模型的伯德图，调整电子伺服放大器增益，相对稳定性满足增益裕量要求，例如选择，绘制伯德图见图8.36中的曲线c。图8.35Simulink模型滞后校正的主要作用是在保证系统的稳定性的条件下，通过提高低频段增益，减小系统的稳态误差，或者在保证系

7、统稳态精度的条件下，通过降低系统高频段的增益，以保证系统的稳定性。四、实验结果运行计算机程序，观察分析结果。如果运行结果与理论预期不符，检查计算机程序。如果运行结果与理论预期一致，采用屏幕拷贝，粘贴到“画图”程序中。在画图程序中，选取需要图形区域，复制粘贴到实验报告中。实验项目三：电液伺服系统分析一、实验目的：1）学习MATLAB软件分析液压控制系统方法；2）理解和掌握电液伺服系统分析方法。二、实验内容：用仿真方法完成以下内容。中文参考书思考题8–5分析习图8.1所示系统的稳定性，求出系统穿越频率与稳定裕度。习图8.1电液位置

8、伺服控制系统8–6用计算机软件分析习图8.2所示系统，绘制系统开环伯德图和系统闭环伯德图，并将其与图8.27对比，分析伺服放大器动态是否可以忽略？反馈传感器与放大器动态是否可以忽略？习图8.2泵控马达电液位置伺服系统8–7分析习图8.3所示系统的稳定性，求出系统穿越频率与稳定