挖掘机行走换向阀控制马达系统仿真研究.pdf

《挖掘机行走换向阀控制马达系统仿真研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、·33·挖掘机行走换向阀控制马达系统仿真研究肖斌有，胡赞，熊小勇(贵州大学机械工程学院，贵州贵阳550003)摘要：本文以挖掘机行走换向阀控制马达为例建立液压系统的动态模型，给出了仿真参数，通过仿真讨论了影响该系统动态系统特性的主要因素结果表明，利用Sinnllink对液压系统进行仿真是研究其动态特性的有效途径。关键词：挖掘机Simulink~动态特性液压系统中图分类号i~562文献标识码：B文章编号：l00-6886(2ol1)04一O0B3-_03。TheSimulationofExcavat

2、orWalkingtheDirectionalControlVveControlMotorXIAOBinyou，HUYun，XIONGXiaoyongAbstract：Takingexcavatordirectionalcontrolvalvecontrolmotorwalkforexampleestablishinghydraulicsystemdynamicmodel，andgivesoutthesimulationparameters，throughthesimulationdiscusse

3、stheinfluencingthesystemdynamicsystemcharacteristicsareamajorfactor．，nleresultsshowthatusingsimulinksimulationofhydraulicsystemistostudythedynamiccharacteristicsoftheeffectiveway-Keywords：sxcavator；simulinksimulation；dynamiccharacteristics；hydraulicsy

4、stem一阀芯位移量；0引言’p一液压马达进油腔压力；液压系统的动态仿真对改进液压系统的设计，提高k、kc一阀的流量增益和流量压力系数；液压系统的可靠性有重要的意义，由于液压动力机构是动Q一换向阀通过进出节流口的流量。态元件，其动态特l生在很大程度上决定着整个液压系统的(2)液压马达控制腔的连续流量方程性能。以前一般采用个人编程的方法来实现系统的动态液压马达进油腔的流量方程为：仿真，但是往往要花费大量的时间来处理程序本身的问Q．一Ci．(P2)_c=+(2)题，并且容易出错、通用性差。Simuli

5、nk的问世给液压系统的动态仿真和计算提供了强大的工具，在Simulink环境液压马达回油腔的流量方程为：中只需利用鼠标就可以直观的画出系统模型，然后就可以c)_c：_Ql=唁(3)直接进行仿真，并且在仿真过程中可以随时更改某些参其中：13l=Yol+VmO数，以观察其对系统特性影响，实现了对液压控制系统的智能设计。V2=V舵一VmO=l+2l1系统动态数学模型式中：C。一液压马达的内泄漏系数；首先建立挖掘机行。、V2一液压马达进油腔和回油腔体积；走换向阀控制马达系统C(P一P)一液压马达进油腔泄入

6、回油腔的泄漏的简图如图1所示。量；(1)阀的线性化流一油液体积弹性系数；量方程C,p。、一液压马达进油腔和回油腔的泄漏量；阀的输出流量方程：一液压马达理论排量；Ql=kqx—kcp1U02一液压马达进回油腔的初始体积；(1)Ut一液压马达进回油腔总体积。图1挖掘机行走换向阀模型式中：一阀的流量系数；由式(2)和式(3)，在液压马达进油和回油两腔初始条件相等的情况下，可求得马达的连续流量方程为：·34·Q=dO+去(dpl一d丝t／1+(p一p：)一3仿真结果一+：(p。一P2)(4)建立仿真模型后

7、就可以开始对液压系统进行动态仿真。在Simulink软件界面上选择Simulation的开始按钮，由于p，=p：=就可以得到图3所示仿真模型的结果，如图4所示，从图中可以清楚的看到，系统在阶跃信号输入下，最初有一震故方程可简化为：荡，大约经过1．8S系统才能完全稳定，稳定后马达的输出Q1=dO+v,dpl+cp．(5)转矩为6×103N·1TI。从这个动态仿真结果中可以看出系统动态特l生的优劣，如还不满足设计要求，则可以改进系(3)液压马达与负载间的力平衡方程统设计，直到满足设计要求为止。液压马达

8、的动态力矩平衡方程为：d20dO=。=+Be++(6)式中：B一负载和液压马达内部的总阻尼系数；一弹簧负载刚度：一液压马达和负载折算到马达轴上的总惯量；一负载转矩。图3液压马达系统动态特性仿真模型图式(1)、式(5)和式(6)拉式变换得：=—KP(7)Q=Vm0+(告s+cP-(8)=P．=(Ls+Bs+K)O+(9)根据式(7)、(8)和(9)可以得出如图2所示的方框图。时间T／s图4动态仿真结果利用Simulink对液压系统进行动态仿真还可以考察系统参数对其动态特性的影响，为液