基于Matlab/Simulink的单缸液压伺服控制系统

 时间:2024-10-12 03:28:59

用Matlab/Simulink建立单缸液压伺服控制模型,进行仿真分析,PID整定,通过观察系统频率特性曲线图,以提高系统频宽,直至达到实验要求。

单缸液压伺服控制系统由电液伺服阀、液压缸、位移传感器、液压泵、液压管路等组成。给电液伺服阀一个电信号(如正弦信号、方波信号、随机信号、冲击波等),液压缸进行动作再现多种振动试验环境。

对于上图所示的单缸液压伺服控制系统,以四通滑阀为研究对象,建立模型。输入为已经过控制算法计算的所需位移量,输出为伺服阀的开口大小xv。

当电液伺服阀的开口xv>0时,进入液压缸左腔的液压油流量

Q1+=xv*Cd*w2*sqrt(2/rou*(Ps-p1))

当电液伺服阀的开口xv<0时,从液压缸左腔流出的液压油流量

Q1-=xv*Cd*w3*sqrt(2/rou*p1)

再考虑液压缸的外泄露与内泄漏,建立液压缸左腔模型,输出为左腔压力P1

显然,进入液压缸左腔的液压油流量为从右腔流出的流量,而从液压缸左腔流出的流量为进入右腔的流量。

即:

Q2+=xv*Cd*w4*sqrt(2/rou*p2)(xv>0)

Q2-=xv*Cd*w1*sqrt(2/rou*(Ps-p2))(xv<0)

左右腔压力使液压缸动作,输出力FL=P1*A1-P2*A2,再减去与液压缸活塞杆速度成正比的力,得出驱动液压缸活塞的力F,除以负载质量m,进行两次积分,得到活塞杆的输出位移。位移再进行反馈,与输入的位移信号作差构成闭环系统,其中Kp为PID算法中P的比例系数。为增加系统的阻尼,在控制算法中添加动压反馈环节。

单缸液压伺服控制系统建模完成,下面对其进行仿真。

给系统输入一个20Hz的正弦信号,经观察发现,输出信号已严重衰减,不能满足实验要求。

对其进行时域分析,输入一阶跃信号时,稳定时间约为0.6s

利用Matlab中的PIDTuning模块反复对Kp调节之后,对其输入30Hz的正弦信号,经观察,跟随性能已经基本达到实验目标。

输入阶跃信号,进行时域分析,稳定时间约为0.02s,满足实验要求。

对系统进行频率响应分析,作Bode图,如下图所示,仿真结果基本满足实验要求。

  • simulink中的单缸液压仿真
  • 区分螺杆、丝杆、蜗杆、弹簧等左旋、右旋的方法
  • SolidWorks汽车车轮建模教程(4)
  • NX 10.0怎么设置类型为螺钉间隙孔
  • S7-300中PLC的硬件组态任务是什么
  • 热门搜索
    重阳节手抄报简单字少 读一本好书手抄报 健康手抄报图片大全 我成长我快乐手抄报 动物手抄报 我与校树共成长手抄报 放飞梦想手抄报内容 手抄报装饰小图案 关于卫生的手抄报 电子手抄报怎么做