基于Simulink的液壓系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真

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目錄

一、閥控液壓缸系統(tǒng)簡(jiǎn)介

二、仿真實(shí)例

一、閥控液壓系統(tǒng)缸簡(jiǎn)介

液壓動(dòng)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(dòng)力元件雖然結(jié)果不同，但其特性是類(lèi)似的。

閥控液壓缸系統(tǒng)是工程上應(yīng)用較廣泛的傳動(dòng)和動(dòng)力系統(tǒng)。由于閥控對(duì)稱(chēng)液壓缸系統(tǒng)比閥控非對(duì)稱(chēng)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(duì)稱(chēng)液壓缸加工難度大，滑動(dòng)摩擦阻力較大，需要的運(yùn)行空間也大，而非對(duì)稱(chēng)液壓缸構(gòu)造簡(jiǎn)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(dòng)帶有彈性和粘性阻尼的負(fù)載作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。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(duì)稱(chēng)液壓缸是液壓系統(tǒng)中一種常用的液壓動(dòng)力元件

圖1 四通閥控制對(duì)稱(chēng)液壓缸原理圖

圖2 常見(jiàn)四通閥圖片

1、Simulink簡(jiǎn)介

可實(shí)現(xiàn)動(dòng)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(hào)處理的建模和仿真中。

采用方塊圖結(jié)構(gòu)圖形對(duì)接，跟用筆和紙來(lái)畫(huà)一樣容易，與傳統(tǒng)仿真軟件相比，更直觀、方便、靈活。

可從上到下、左到右創(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(gè)結(jié)構(gòu)物的疲勞試驗(yàn)機(jī)，已知：結(jié)構(gòu)物剛度K=2.55×106N/m，結(jié)構(gòu)物質(zhì)量m=18 k g；要 求 最 大加載力Fmax=5×103N，設(shè)計(jì)時(shí)系統(tǒng)的油源壓力取：Ps=10×106 Pa 。

滑閥流量方程：

液壓缸流量連續(xù)性方程：

液壓缸和負(fù)載的力平衡方程：

三個(gè)基本方程經(jīng)過(guò)拉氏變換得：

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(duì)模型各個(gè)參數(shù)進(jìn)行初始化。其中Step模塊為系統(tǒng)提供一個(gè)階躍信號(hào)，與閥芯位移有關(guān)。

表1 仿真參數(shù)

(取樣時(shí)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(shí)，系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，此時(shí)系統(tǒng)壓力為 P=7.41×106 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(kāi)始時(shí)，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)定狀態(tài)的過(guò)程中，活塞桿的位移逐漸減小到0，這表明活塞桿只在結(jié)構(gòu)物破壞的一瞬間有位移，其他時(shí)間活塞桿只輸出力而沒(méi)有位移

謝謝大家！

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Matlab模拟液压缸运动,基于MATLAB-simulink的液压系统动态仿真(1).pptx的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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