伺服系统的统一方块图后,来建立一个由伺服阀-液压缸-位置负反馈- 比例调节器组成的位置伺服系统在干扰负载为零时的动态结构图(见图 2)。图 2 液压伺服系统的动态结构图 W.预先给定的活塞位置输入信号 KR. 放大器的增益 K1伺服阀放大系数 Ts, as.伺服阀时间常数和阻尼比伺服阀的输出流量可近似用 Q= KQy 表示,此处 y表示伺服阀内功率放大元件即滑阀的位移,KQ是滑阀流量增益。液压缸传递函数的参数是 TM (时间常数)、 aM (阻尼比)和 KM (放大系数)。液压缸输出物理量为速度 v,经积分环节得活塞的运动位置 x的轨迹。已知某电液伺服系统的测试数据如仿真模块图 2,经适当计算,将结果代人结构图,然后建立 SIMULIN K仿真程序下的仿真模块图, 如图 3所示。图 3 仿真模块图其中系数 KR ,K值的连乘积为 0.004 , KQ ,KM连乘积为 2500 ,其他参数值:as=0. 8, Ts=0.02s; TM =0.010 5s,aM =0.1,活塞初始位置 W=0.2m。对于给定活塞初始位置输入信号 W=0.2 m ,SIMUUNK 仿真程序下,液压缸活塞输出位置 x和位移偏差 z,伺服阀滑阀位移 y以及活塞运动速度 v在时域的响应曲线如图 4、图 5和图 6所示。图 4 输出位置 x 、位移偏差 z 和时间 t 的关系图 5 滑阀位移 y 和时间 t 的关系图 6 活塞运动速度 v 和时间 t 的关系 3结语 MATIAB 语言提供的仿真工具 SIMULINK 使仿真工作可以以结构图的形式进行, 省去了以往仿真研究中的大量手工编程过程,避免了编程错误造成的数值不稳定。对液压伺服系统进行仿真可以有效了解系统的稳定性,实现对系统的智能设计。同时, 借助模拟示波器能将仿真动态结果加以显示,因而仿真过程十分直观。为液压伺服控制系统设计和应用研究提供参考。
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