基于MATLAB-simulink的液壓系統(tǒng)動態(tài)仿真

1、基于Simulink的液壓系統(tǒng)動態(tài)仿真匯報(bào)人：xxx一、閥控液壓系統(tǒng)缸簡介液壓動力元件可以分為四種基本形式：閥控液壓缸、閥控液壓馬達(dá)、泵控液壓缸和泵控液壓馬達(dá)。四種液壓動力元件雖然結(jié)果不同，但其特性是類似的。閥控液壓缸系統(tǒng)是工程上應(yīng)用較廣泛的傳動和動力系統(tǒng)。由于閥控對稱液壓缸系統(tǒng)比閥控非對稱液壓缸系統(tǒng)具有更好的控制特性，因此，在實(shí)際生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用，但是對稱液壓缸加工難度大，滑動摩擦阻力較大，需要的運(yùn)行空間也大，而非對稱液壓缸構(gòu)造簡單，制造容易。工作原理如圖1所示，四通滑閥控制液壓缸拖動帶有彈性和粘性阻尼的負(fù)載作往復(fù)運(yùn)動。其中，假定供油壓力Ps恒定，回油壓力P0近似為零。四通閥控制對稱液

2、壓缸是液壓系統(tǒng)中一種常用的液壓動力元件圖1 四通閥控制對稱液壓缸原理圖圖2 常見四通閥圖片1、Simulink簡介可實(shí)現(xiàn)動態(tài)系統(tǒng)建模、仿真、分析等。廣泛應(yīng)用于線性系統(tǒng)、非線性系統(tǒng)、數(shù)字控制及數(shù)字信號處理的建模和仿真中。采用方塊圖結(jié)構(gòu)圖形對接，跟用筆和紙來畫一樣容易，與傳統(tǒng)仿真軟件相比，更直觀、方便、靈活?？蓮纳系较隆⒆蟮接覄?chuàng)建模型，可以編輯子系統(tǒng)，隨意性較高二、仿真2、案例設(shè)計(jì)一個結(jié)構(gòu)物的疲勞試驗(yàn)機(jī)，已知：結(jié)構(gòu)物剛度K=2.55106N/m，結(jié)構(gòu)物質(zhì)量m=18 k g；要 求 最 大加載力Fmax=5103N，設(shè)計(jì)時系統(tǒng)的油源壓力取：Ps=10106 Pa 。滑閥流量方程：液壓缸流量連續(xù)性方程

3、：液壓缸和負(fù)載的力平衡方程：LppptpettpppvqFKxdtdxBdtxdmpAdtdpVpCdtdxAqpKxKqpLLLLLL224CLppptpettpppvqFKxdtdxBdtxdmpAdtdpVpCdtdxAqpKxKqpLLLLLL224C三個基本方程經(jīng)過拉氏變換得：LpppptLpLetLtpppLLCvqLFKXsXBXsmPAsPVPCsXAQPKXK24Q圖2 閥控液壓缸的方塊圖建立simulink仿真模型圖3 液壓系統(tǒng)仿真模型為了便于模擬，對模型各個參數(shù)進(jìn)行初始化。其中Step模塊為系統(tǒng)提供一個階躍信號，與閥芯位移有關(guān)。表1 仿真參數(shù)（取樣時間T=1s）圖4 系統(tǒng)壓力P/Pa可以看出系統(tǒng)的壓力與液壓缸的輸出力從0逐漸上升，在t=0.5s時，系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，此時系統(tǒng)壓力為 P=7.41106 Pa，液壓缸的輸出力為F=5000 N，符合預(yù)期設(shè)計(jì)要求 圖5 油缸輸出力F/N仿真結(jié)果由仿真結(jié)果圖得出：圖6 活塞桿位移Xp/m可以看出開始時，活塞桿的位移很快達(dá)到2.8 mm且有振蕩，隨后在系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定狀