基于Simulink的液压闭环位置控制系统建模与仿真.pdfVIP

2013年 11月 机床与液压 NOV．2013 第41卷 第21期 MACHINETOOL ＆HYDRAULICS Vo1．4lNo．21 DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2013．21．038 基于Simulink的液压闭环位置控制系统建模与仿真 陈永清，徐其彬，徐新和 (三峡大学机械与材料学院，湖北宜昌443002) 摘要：以某试验平台液压闭环位置控制系统为研究对象，建立其数学模型和Simulink仿真模型，分析系统的频域特性 ， 并进行PID校正改善了系统性能；分析不同参数下系统动态性能的变化规律，从而为系统的优化设计提供理论依据 ，并对 校正后系统的外负载干扰进行了误差分析。 关键词：液压系统；位置控制系统；Simulink仿真；动态性能 中图分类号：TP391．9 文献标识码：A 文章编号：1001—3881(2013)21—138—5 ModelingandSimulationofHydraulicClosed-loopPositionControlSystem BasedonSimulink CHENYongqing，XUQibin，XUXinhe (CollegeofMechanicalMaterial，ThreeGorgesUniversity，YiehangHubei443002，China) Abstract：ThenumericalmodelandSimulinkmodelwereestablishedbytakingthehydraulicclosed—looppositioncontrolsystem foratestplatformasastudyingobject．Thesystem traitinfrequencydomainwasanalyzed，andrectifiedbytheproportionintegration anddifferential(PID)controllertoimprovethesystemperformance．Thevarietylawofsystemdynamicperformanceunderdifferentpa— rameterswasanalyzed．Therebyatheoreticalbasisfortheoptimaldesignofthesystem isprovided，anderroranalysisismadeofrthe rectifiedsystem withexternalloaddisturbance． Keywords：Hydraulicsystem；Positioncontrolsystem ；Simulinksimulation；Dynamicperformance 电液位置控制系统是一种广泛应用的液压控制系 统，多为闭环控制 ，其作用是使控制对象在特定的位 置定位，一般常用于机床的往复运动定位、液压电梯 的平层定位控制等方面，要求系统有较高的定位精 度 、快速而平稳的启动和制动、调整方便等，闭环位 置控制系统主要由液压动力元件、流量控制元件、液 压执行元件、检测反馈装置、比较元件等组 。 某试验平台采用对称伺服比例方向阀控对称液压 图1 比例阀控闭环位置控制系统原理图 缸闭环位置控制系统，系统原理如图1所示 ，系统供 1 系统数学模型的建立 油压力为P，回油压力为P，液压缸两腔压力分别 为了简化分析，首先作以下假定 ： 为P、P。控制系统的动态性能将直接影响整个试验 (1)供油压力P恒定，回油压力P=0； 平台的工作性能，以往多采用样机实验的方法研究液 (2)阀的4个节流窗 口配作且对称 ，采用矩形 压系统性能，需要在时间、空间、费用等方面付出较 阀口，