键合图在电液比例多路阀建模中的应用研究

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1、2013年8月机床与液压Aug．2013第41卷第15期MACHINETOOL&HYDRAULICSVo1．41No．15DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2013．15．049键合图在电液比例多路阀建模中的应用研究吴家柱(贵州詹阳动力重工有限公司，贵州贵阳550006)摘要：分析电液比例多路阀中各能域之间的相互耦合作用，运用键合图理论建立了该阀的键合图模型，模型的模块化结构准确而形象地表达了该阀的实际物理模型。针对一些文献运用回转键合图元GY来表示机械一电磁之间的耦合关系，文中运用具有

2、混合场的键合图元，C来表示机械一电磁之间的耦合关系，能够更加准确地描述电磁铁动作的物理特性。关键词：电液比例多路阀；耦合作用；键合图理论；物理特性中图分类号：TH137．52文献标识码：B文章编号：1001—3881(2013)15—184—3ApplicationofBondGraphsforModelingofElectro-hydraulicProportionalMultitandemValveWUJiazhu(GuizhouJonyangKineticsCo．，Ltd．，GuiyangGuizhou5

3、50006，China)Abstract：Mutualcouplingeffectamongeachenergydomaininelectro—hydraulicproportionalmuhitandemvalvewereanalyzed．Usingbondgraphstheory，bondgraphsmodeloftheelectro—hydraulicproportionalmuhitandemvalvewasestablished．Bymodularstructure，theactualphysical

4、modelofthevalvewasexpressedaccuratelyandvividly．Insomepapers，gyrobondgraphelementGYwasusedtoexpressedcouplingrelationshipbetweenmachineryandelectromagnetic．BondgraphelementICwasusedtoexpressCOU—plingrelationshipbetweenmachineryandelectromagnetic．Itcanmoreacc

5、uratelydescribephysicalcharacteristicofelectromagnet．Keywords：Electro—hydraulicproportionalmultitandemvalve；Couplingefect；Bondgraphstheory；Physicalcharacteristic电液比例多路阀作为液压系统的重要部件，主要交替开启、断开，实现对先导油液的交替通、断控应用于挖掘机、推土机、汽车起重机、伸缩臂叉车等制，并利用高速开关阀进、泄油口形成的可变液阻所工程机械。与传统

6、多路阀相比，能实现流量或压力连构成的A型液桥(即输入、输出液阻均为可变液阻)续按比例的控制，具有控制性能好、控制精度高，易来控制功率级主阀阀芯的位移，最终实现对电液比例于实现自动化、智能化控制，安装使用灵活等优点。多路阀的控制。通过调节PWM信号的脉宽占空比的由于电液比例多路阀具有非线性、多能域耦合的大小，可以实现对电液比例多路阀流量的连续按比例特点，而传统的建模方法对于多能域耦合系统的建模的控制。具有局限性，难以用统一的形式对系统进行建模和数字仿。与其他建模方法相比，键合图法能够准确而形象地描述系统模型，建立

7、的模型与实际物理模型更相符。此外，键合图理论既可用来模拟多输入、多输出系统，也可用来模拟线性或非线性系统。这种方法具有形象、直观、模块化结构、调用方便、建模规l一高速开关阁2一主阀则化等优点。作者以片式结构电液比例多路阀中的一片比例阀为研究对象，运用键合图理论建立该阀的图1电液比例多路阀原理简图机械一电磁、机械一液压相互耦合的键合图模型。2耦合作用分析1电液比例多路阀工作原理根据电液比例多路阀的工作原理，电液比例多路图1为高速开关阀为导阀的电液比例多路阀原理阀存在机械一电磁耦合系统和机械一液压耦合系统。图。其中

8、高速开关阀1为两位三通螺纹插装式球阀结2．1机械一电磁耦合系统构，其控制方式为脉宽调制(PWM)。电液比例多路电磁铁作为电液比例多路阀的电一机械转换器，阀通过施加一系列PWM信号，使高速开关阀快速地是电磁系统与机械系统紧密联系的桥梁。电磁铁之所收稿日期：2012—06—27、作者简介：吴家柱(1983一)，男，硕士，助理工程师，主要研究方向为电液系统与控制、工程机械装配工艺与装备。E—