基于键图理论的非线性电液伺服系统仿真.pdfVIP

第12卷 第6期 哈 尔 滨 理 工 大 学 学 报 VolI 12 No．6 2007年12月 JOURNAL HARBIN UNIV．SCI．TECH． Dec．，2007 基于键图理论的非线性电液伺服系统仿真 潘洪亮 (黑龙江科技学院电气与信息工程学院，黑龙江哈尔滨150027) 摘 要：J 电液伺服系统为研究对象，将其动态特性描述为死区非线性与一三阶线性环节相 串联的情况．采用三状态反馈校正的方法使系统达到稳定．在20Sim软件上对其进行了仿真分析． 仿真结果表明，三状态校正的方法是有效的．校正后，系统达到稳定，得到很好的响应特性． 关键词：电液伺服系统；死区非线性；三状态反馈；键图理论 中图分类号： 71．31 文献标识码：A 文章编号：1007—2683(2007)06-0084—03 Nonlinear Electro—hydraulic Servo System Simulation Based on Bond G raph Theory PAN Ho 一liang (Electrical＆Information Engineering College，Heilongjiang Institute of Science and Technology，Harbin 150027，China) Abstract：The plant investigated an electro—hydraulic servo system，which is described as a serial connection of a dead．zone nonlinearity and a third—order linear mode1．The system is unstable before compensated．Therefore three states feedback method is used such that the system is stable．Numerical simulation tests using 20Sim software package demonstrate the efficiency and validity of the proposed control scheme． Key words：electro—hydraulie servo system；dead—zone nonlinearity；three states~edback；bond graph theory 式是统一的，对问题的解决相当有效．当仿真结果与 l 弓J 言 实际相差很大时，可方便地改变键图及其数学模 型[1】． 键图基本理论是20世纪50年代未提出的一种 本文采用阀控对称缸电液伺服系统．首先推导 建模方法．用以研究各个工程领域的系统动态性能， 系统的数学模型，并考虑伺服阀的死区非线性．在 至70年代此理论逐步完善．键图不仅能表示系统中 20Sim软件平台上，基于键图理论构建了阀控对称 元件的信号流向，且能表明功率流向，以及控制信号 缸的键图模型，并对它进一步进行三状态校正，使其 的因果关系．此外，键图表示法中以一定的规则确定 达到稳定．校正后的系统得到很好的响应特性． 因果关系，因而画出的键图外观形状对同一系统基 本相同．键图元件之问的连接线包含两个变量，故能 2 系统描述 与真实部件类似地表明返回效应．从此意义上讲，键 图要比方块图或信号流图要先进． 图1为电液伺服系统简图，它由对称缸、对称阀 键图表示法从绘制简图到列出状态方程，都可 和