对转向器试验台角度控制液压伺服系统建模与仿真

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1、HydraulicsPneumatics＆Seals／NO．10．2012转向器试验台角度控制液压伺服系统建模与仿真刘佳晨，麦云飞(上海理工大学机械工程学院，上海200093)摘要：该文介绍了汽车转向器试验台研究的重要意义，阐述了转向器试验台的液压伺服系统控制原理，构建了试验台的角度控制伺服系统的物理模型，对汽车转向器试验台的角度控制伺服系统，建立了伺服阀、阀控液压马达、伺服放大器、传感器的传递函数数学模型，并通过Matlab对角度控制伺服系统进行仿真分析，给出了频域特性。根据试验台技术指标，其稳定性满足技术要求。关键词：液压伺服系统；建模；仿真中图分类号：TH137；TP

2、302文献标识码：A文章编号：1008—0813(2012)10—0031—04ModelingandSimulationofAneHydraulicServoSystemforSteeringTestBenchLIU肠一chen，MAIYun-fei(SchoolofMechanicalEngineering，UniversityofShanghaiforScienceandTechnology，Shanghai200093，China)Abstract：Thispaperintroducesthesignificanceoftheresearchofsteeringsy

3、stembenchandstatesthecontrolprincipleofhydraulicservosystem．Thephysicalmodeloftestbenchwasconstructed．Fortheanglecontrolservosystemofautomobilesteeringbench，themathematicmodelofthesystemwasdevelopedbyservoamplifier，electro—hydraulicservovalve，valve—controlledcylinderandsensor．Thefrequentch

4、aracteristicsoftheservosystemwassimulatedandanalyzedbymatlab．Thestabilityofthisservosystemwassatisfiedwiththerequirementofthetestbench．Keywords：hydraulicservosystem；modeling；simulationU日lJ舀要的现实意义[1-z]。随着科学技术的发展。特别是计算机技术和微电1角度控制液压伺服系统控制原理子技术的迅猛发展，汽车结构不断完善，汽车性能逐渐液压伺服系统是由一些基本元件组成的．这些基提高，但是汽车的

5、好坏总是通过具体的性能指标来给本元件有：指令元件、检测元件、比较元件、放大和转换予评估的。汽车及其零部件的各项性能也是通过相关控制元件、执行元件和控制对象。液压控制元件、执试验来进行测试的。汽车试验是伴随着汽车工业的建行元件和负载在系统中的作用是密切相关的．把三者立与发展而逐渐发展起来的。汽车的发展与试验设备的组合称之为液压动力机构。转向器试验台液压伺服的完善也有着密切的关系。角度闭环控制系统的结构如图1所示。汽车的转向操纵性能主要取决于转向系统的好坏。同时转向器又是汽车转向系统的主要部件，其性能的好坏直接影响着转向系统的好坏。因而对汽车转向器功能的测试引起了许多生产厂家和

6、整车公司的高度关注。图1i匿压伺服角度闭环控制系统结构本文主要建立了转向器试验台角度控制液压伺服将信号发生器输出的控制电压信号与反馈电压信系统的数学模型并仿真。对于开发的汽车转向器功能号作比较，得到的偏差值经控制器送到伺服放大器。伺试验台对转向器的研发起到一定的推进作用，具有重服放大器将该偏差电压信号放大并转换为电流信号送到伺服阀，使伺服阀输出相应的流量。负载运动时，它收稿日期：2012—07—17的被控量转角由传感器检测并转换为电压信号，再与作者简介：刘佳晨(1987一)，男，上海人，工学硕士，从事精密测试及自动化控制研究。伺服控制器的输入电压信号进行比较，进行误差修正。

7、31液压气动与密封／2012年第10期2角度控制液压伺服系统数学建模根据伺服阀线性化流量，液压油的连续性以及力矩平衡可得到以下方程：根据以上分析，参考图1所示的液压伺服系统原QL=X1．t-K。PL(2)理构建角度控制伺服系统的数学模型。2．1伺服阀模型分析QL=Dm+苦+Ct㈩伺服阀作为控制元件，有其独特的精密性及复杂性，是影响整个系统性能的关键元件。在系统建模时必LDm=+Ba+(4)须考虑阀的数学模型，即它的传递函数。在系统分析dtu时，由于执行元件和负载部分的传递函数中的液压固式中——液压马达的转角，rad