液压钻孔机械手液压系统的matlab_simulink仿真分析

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1、液压钻孔机械手液压系统的MATLAB/Simulink仿真分析（西安建筑科技大学机电工程学院，西安710055）王光磊，同志学，冯涛摘要：以自行设计的多自由度液压钻孔机械手的液压系统为研究对象，重点研究了机械手钻头夹持部位的阀控液压缸系统，建立了液压系统动态仿真模型。详细介绍了利用Simulink对液压系统的动态特性进行仿真的方法。针对机械手电液伺服系统设计了电液比例伺服控制系统数字校正环节，仿真验证了建模分析的正确性以及PID参数选择的合理性。关键词：电液伺服控制系统；PID控制；MATLAB/Simulink中图分类号：TH137.7文献标志码：A文章编

2、号：1003－0794（2011）12－0053－04HydraulicSystemofDrillingManipulatorMATLAB/SimulinkAnalysisWANGGuang-lei，TONGZhi-xue，FENGTao（SchoolofMechanicalandElectricalEngineering，Xi’anUniversityofArchitectureandTechnology,Xi’an710055,China）Abstract:Hydraulicsystemofself-designedhydraulicdrillingma

3、nipulatorwastakenasresearchingobject,thensystemofvalvecontrolhydrauliccylinderofdrillchuckpartsofmanipulatorwasresearchedanddynamicsimulationmodelofhydraulicsystemwasestablished.ThemethodofsimulationfordynamiccharacteristicsofhydraulicsystembasedonSimulinkwasintroduced,thensystemof

4、electrohydraulicproportionalservocontrollingwasdesigned,theprecisionofmodelinganalysisandrationalityofparametersselectioninPIDwereverifiedthroughsimulation.Keywords:electro-hydraulicservocontrolsystem；PIDcontrol；MATLAB/Simulink引言电液伺服控制技术是在液压传动技术和自动控制技术的基础上发展起来的新技术，利用功率较小的电信号控制功率较大的

5、液压元件，在工业上应用很广泛。本文以液压钻孔机械手为例，建立机械手夹持部分液压系统的数学模型，在电液比例伺服控制系统中加入数字校正环节，通过Simulink仿真分析，探讨了对系统动态和静态特性产生影响的主要因素。Xmf0p2A2p1mtA1XvQ1Q2p3阀控液压缸原理图图1电液位置伺服控制系统结构框图如图2所示。液压泵站+X（t）e（t）控制器功率放大器比例阀液压缸负载电液伺服控制系统的构成四通电液比例伺服阀控液压缸的原理如图1所示，是由零开口四边滑阀和对称液压缸组成的。1-Y（t）位移传感器图2电液伺服控制系统结构框图!!!!!!!!!!!!!!!!!!

6、!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!机的实际工作载荷。结果表明，随着载荷级数的增加，载荷频次逐渐下降，EBZ260TY型掘进机受到幅［3］黄民,吴淼,魏任之.横切割头掘进机械振动特性研究［J］.机械工程学报,2002,38（8）：89-93.［4］吴淼，李毅.横向割头掘进机载荷谱的测定及分析［J］.中国矿业大学学报，1996,25（3）：27-31.［5］李晓豁，刘兴刚.纵横轴式掘进机截割头载荷的模拟分析［J］.辽宁工程技术大学学报（自然科学版），2008，27（5）：745-747.［6］任尊松，孙守光.高速动车组轴箱弹簧载荷动态特性［J

7、］.机械工程学报，2010，46（10）：109-115.［7］王济江，盛美萍.基于统计能量分析理论的结构载荷识别研究［J］.电声技术，2008，32（8）：77-80.［8］沈全锋,李桂华,纂宝晖，等.吊车动态载荷识别研究［J］.振动与冲击，1997,16（3）：55-60.值较大的载荷数较少,均匀，结构受力合理。整机截割时受到的载荷比较通过EBZ260TY型掘进机截割假岩壁的载荷谱实测与分析，得到大量有用的数据。这些数据不仅对EBZ260TY型掘进机的结构改进和动态性能以及工作可靠性的提高有很大帮助，对其他新型更大功率机型的开发亦具有重要的参考价值。参考

8、文献：［1］李晓豁.掘进机截割头随机负荷的模拟研究［