电液伺服位置控制系统建模及仿真.PDF

电液伺服位置控制系统建模及仿真 ◆白永亮 种鹏超 高继业 董继申 (中国矿业大学．北京 100000) 摘【要】针对传统液压控制的缺点，选用电液比例阀对液压缸的位 其中， 铲一电液伺服阀固有频率； 一电液伺服阀阻尼比。 置进行控制。通过对电液伺服位置控制系统的组成的分析 ，对整 (Z．)PID控制环节。 个电液伺服位置控制系统进行建模 。同时通过计算写出比例电磁 常规的模拟式 PID控制器是通过比例、积分和微分的线性组 阀的传递函数、PID控制的传递函数、比例放大环节的传递函数、合控制偏差e(1)作为被控对象的控制量u(1)。PID控制器是PLC中 反馈环节的产地函数以及阀控缸一负载环节的传递函数，进而得 集合PID算法的一种软件控制器，其中输人值与输出值之间存在 到了系统的开环传递函数。通过 simulink强大的仿真功能，采用试 着如下的计算关系： 凑法和仿真效果相结合的方法确定了PID的参数 ，取得 了良好地 u(1)=K．+ec()盘÷TD警l 系统仿真效果。系统能够稳定在一个固定值。 {}m f 1 1 【关键词】电液比例阀 PID控制 阀控液压缸 Simuhnk仿真 它的传递函数为：Gl =Kpi¨丽 叫 (三)比例放大环节。 — — 比例放大器是位置控制系统的重要组成部分，它是在比例电 磁铁中通过特定电流来对电液比例阀的开度进行控制的，这样的 伺服控制系统是最常见的一_种液压伺服控制，它将电信 瑟液比例控制系统进行开环或闭环控制，其传递函 号输入转换成液压信号输出，来控制液压设备的动作 ，形成一个 一… 一u(g) 闭环控制系统。电液伺服控制简化了控制环节 ，也使得该系统易 ，一、 一．H． 疋 一 哭 儿 秘 J 州 个乡忸 删 ， r々 雷达和火繁炮控制系统以及振喜动试验台等劓 篓 茗 麓 一。种在实际应用中比较广泛的位移检测用传 。 因此，在控制较复杂，特 … ．． 别是要求有高质量控制水平的地方，传统液压阀逐渐被比例阀代感器，它的反馈电流和距离之间的关系可以认为是线性的。其传 替。所谓电液比例控制 1【—2]方法是指在应用流体传动和控制的工 迷凼致刀：f ． 程系统中，只要是系统的输出量 ，如：压力、流量、位移、速度、加速 (五)阀控缸一负载环节。 度、力、力矩等，能使用输人控制信号连续成比例的控制，都可称 由经典液压控制理论容易可得到非对称动力机构的传递函 作电液比例控制系统。本文以电液伺服比例阀控液压缸为例，对 数为 一f． +11 统仿真。位置控制系统在 删H中进行龟液伺服控制系 谴穗Ii葱蠹—罚JI焉¨葱J” 一 、 电液伺服位置控制系统组成及原理 式中，一总流量 一压力系数 ；=+；l 负载弹性刚度；一油液 电液伺服控制系统主要由三部分组成：控制器，功率驱动装 有效体积弹性模量 ；一油液、活塞与负载等效到活塞上的总质量 ； 置 ，反馈装置。功率驱动装置在控制器的控制下驱动被控对象按 一 总压缩容积 ；一作用在活塞上的任意外负载力 ；一活塞以及负 照一定的要求动作。对于电液伺服控制一般由控制器，功率放大