基于Simulink的含二级液压缸的举升系统仿真研究

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1、2013年5月机床与液压Mav2013第41卷第9期MACHINETOOL&HYDRAULICSVo1．41No．9DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2013．09．044基于Simulink的含二级液压缸的举升系统仿真研究任建华，谢建，李良，张磊(1．第二炮兵工程大学，陕西西安710025；2．63817部队，四川西昌615000)摘要：利用Simulink的SimHydraulics和SimMechanics软件，建立了二级液压缸的模型和机械系统模型。通过机械、液压、控制模型间参数的关联关系，建立了含二级液压缸的举升系统模型，并对

2、模型进行了仿真分析。结果表明模型是正确的，为含多级液压缸的举升系统的仿真与优化提供了参考。关键词：二级液压缸；举升系统；仿真中图分类号：TH137．5文献标识码：A文章编号：1001—3881(2013)9—160—3SimulationAnalysisforDrivenLiftSystemthTwoStageHydraulicCylinderBasedonSimulinkRENJianhua，XIEJian，LILiang，ZHANGLei(1．TheSecondArtilleryEngineeringUniversity，Xi’anShaanxi7100

3、25，China；2．XichangSatelliteLanuchCenter，XichangSichuan615000，China)Abstract：ThetwostagehydrauliccylindermodelanditsmechanismmodelwereproposedusingSimHydraulicsandSimMechan—icsmodules．Byincidencerelationamongtheparametersofmechanismmodel，hydraulicmodelandcontrolmodel，themodelofdriv—

4、enliftsystemwithtwostagehydrauliccylinderwasbuilt．Andsimulationanalysisforthemodelwascarriedout．Theresultsindicatethemodelisvalid．Itprovidesreferenceforthesimulationandoptimizationofdrivenliftsystemwithmultistagehydrauliccylinder．Keywords：Twostagehydrauliccylinder；Drivenliftsystem；

5、Simulation举升系统是机电液一体化的复杂系统，而机电液固定装置铰接，多级液压缸伸出时驱动机械臂绕着定一体化的系统在工程领域中有着广泛的应用。机电液轴转动，从而将其举升到一定的角度。一体化的系统常采用多软件协作的方法建立仿真模型并对模型进行仿真。但多软件的协同仿真通常比较耗时，其设置也比较复杂，给仿真工作带来诸多不便。目前利用SimHydraulics软件对液压系统的建模研究比较深入。，利用SimMechanics软件对机械系统的建模研究比较多。。利用上述两种软件，将构建的液压模型与机械模型结合，在Simulink仿真环境下建立机电液一体化的仿真模型，

6、这将提高仿真的工作效率。作者利用SimHydraulics和SimMechanics软件建立了二级液压缸的模型和系统的机械模型，通过机械、液压、控制模型间参数的关联关系，构建了含二级液压缸的举升系统的模型，并对模型进行了仿真图1举升系统的结构简图分析，表明了模型的正确性，为含多级液压缸的举升以机械臂的旋转中心0为坐标原点，建立如图1系统的仿真与优化研究提供了方法。所示的坐标系，该系统可视为在Oxy平面内的运动。1举升系统基本工作原理00。=Z。，OO=f：，OO，=Z。举升角度用0表示，它举升系统的典型结构如图l所示。该系统主要由是时间的函数，初始时刻0=0

7、，末态时0=90。。多级液压缸和机械臂两部分组成。机械臂与固定装置2SimHydraulics的二级液压缸模型铰接，多级液压缸的上支耳与机械臂铰接，下支耳与SimHydraulics是美国TheMathWorks公司推出的收稿日期：2012—04—01作者简介：任建华(1987一)，男，硕士研究生，研究方向为机电控制。E—mail：963956473@qq．corn。第9期任建华等：基于Simulink的含二级液压缸的举升系统仿真研究‘161·针对液压传动和控制系统建模和仿真的工具，扩展了Simulink的物理建模和仿真能力。SimHydraulics采用所

8、见即所得的方式构建模型：每个模块对应真实的液压元器件