基于Matlab／Simulink的某电液比例调速阀控同步系统仿真

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1、2011年1月机床与液压Jan．201l第39卷第1期MACHINET0OL＆HYDRAULICSVoL39No．1DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2011．O1．035基于Matlab／Simulink的某电液比例调速阀控同步系统仿真杨建峰，王强，王璞，周永福(解放军A-Y-大学工程兵工程学院，江苏南京210007)摘要：介绍电液比例调速阀控同步系统的原理，建立调速阀控非对称缸和电液比例调速阀的数学模型。以某型装备的回转平台为例，采用Matlab的Simulink模块对系统的动态特性进行仿真分析。结果表明该同步回路同

2、步性能好，控制精度高，为同步系统的设计提供了依据。关键词：Matlab／Simulink；电液比例调速阀；同步回路；仿真中图分类号：THI37．7文献标识码：A文章编号：1001—3881(2011)1—115—3SimulationofaHydraulicSynchro．systemControlledbyanElectro．hydraulicProportionalFlowValveBasedonMatlab／SimulinkYANGJianfeng，WANGQiang，WANGPu，ZHOUYongfu(EngineeringInstit

3、uteofCorpsofEngineer，PLAUniversityofScienceandTechnology，NanjingJiangsu210007，China)Abstract：Theprincipleofahydraulicsynchro—systemcontrolledbyanelectro—hydraulicproportionalflowvalvewasintroduced．Themathematicsmodelsoftheasymmetrichydrauliccylindersandtheelectro—hydraulicpr

4、oportionalflowvalvewereestablished．Tak—ingacertaintypeofequipment’Srotaryplatformasanexample，thedynamicperformanceofthehydraulicsynehro—systemwasanalyzedusingMatlab'sSimulinktoolbox．Thesimulationresultsshowthatthehydraulicsynehro—systemhasperfectsynchroperformanceandhighcont

5、rolprecision．Itprovidesbasisfordesignofhydraulicsynchro—system．Keywords：Matlab／Simulink；Electro-hydraulicproportionalflowvalve；Synchro—system；Simulation同步系统是液压系统中实现多个执行元件的位缸1匍移、力或速度相等的回路，主要类型有机械同步回路、流量控制同步回路和容积控制同步回路等。某型机械装备回转平台在设计中采用了由调速阀和电液比例调速阀构成的同步回路，作者建立了该系统的数学模型，并用Matl

6、ab／Simulink对模型进行了仿真。1数学模型的建立1．1系统原理系统采用的同步回路如图1所示，液压缸1、2的结构和参数完全相同，缸1为主动缸，用普通调速阀控制；缸2为从动缸，用电液比例调速阀控制。位移传感器1和2分别对应地测量缸1和2的位移，用两传感器测得的差值作为电液比例调速阀的控制信号，控制液压缸2跟随液压缸1动作，从而实现两缸同步动作。图1系统原理图液压缸1和2为非对称双作用液压缸。液压缸伸1．2电液比例调速阀流量方程出时，供油压力即为系统压力，回油经过调速阀，液压缸两腔油压均较大。液压缸缩回时，回油压力可忽QI

7、_⋯厝(1)略，数

8、学模型较伸出时简单，可参照出油数学模型构建其模型。作者仅以液压缸伸出为例建立数学模型。式中：C为调速阀节流El流量系数，为阀芯周长，收稿日期：2009—12—15作者简介：杨建峰，硕士研究生，主要从事机械设计、机械维修方面工作。电话：13851516853，E—mail：~fl9830518@yahoo．en。·116·机床与液压第39卷为调速阀节流阀芯位移，P为液压油密度，为调速阀减压弹簧刚度，为调速阀节流口开口为0时弹簧压缩量，A为调速阀减压阀芯最大截面积。2Cd,2F~C,p[V)—一令ca=ca’√搴，对式(1)进行拉氏变换一j(。。)

9、++11得：Q(s)=C·(s)(2)1．3液压缸流量方程式中：=＼／／为液压系统固有频率，设液压缸负载压力为P=p-p：，且已知P。=p。VBp=+