液压传动与控制技术仿真作业

1、精选优质文档-倾情为你奉上精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业专心-专注-专业精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业液压传动与控制技术 作业学号 姓名： 班级：1四通阀控制液压缸仿真1.1四通阀控制液压缸原理图1 四通阀控制液压缸原理1.2四通阀控液压缸的基本方程（1）滑阀的流量方程假设：阀是零开口四边滑阀，四个节流窗口时匹配和对称的，供油压力恒定，回油压力为零。阀的线性化流量方程为 （1）式中 四通阀的流量增益； 四通阀的流量压力系数； 阀芯的位移； 负载压力。在动态分析时，需要考虑泄漏和油液压缩性的影响。由于液压缸外泄漏和压缩性的影响，使得流入液压缸的流量和流出液压缸的流量不相等

2、，即。为了简化分析，定义负载流量为 （2）（2）液压缸流量连续性方程流入液压缸进油腔的流量为 （3）从液压缸回油腔流出的流量为 （4）式中 液压缸活塞有效面积； 活塞位移； 液压缸内泄漏系数； 液压缸外泄漏系数； 有效体积弹性模量（包括油液、连接管道和缸体的机械柔度）； 液压缸进油腔的容积（包括阀、连接管道和进油腔）； 液压缸回油腔的容积（包括阀、连接管道和回油腔）。液压缸工作腔的容积可写为 （5） （6）活塞在中间位置是，液体压缩性影响最大，动力元件固有频率最低，阻尼比最小，系统稳定性最差。所以，在分析时应取活的中间位置为初始位置。忽略外泄漏量和，又由于，则联立式（2）（6），可得 （7）式

3、中 液压缸总泄漏系数，。（3）液压缸和负载的力平衡方程液压动力元件的动态特性受负载特性的影响。负载力一般包括惯性力、粘性阻尼力、弹性力和任意外负载力。 （8）式中 活塞机负载折算到活塞上的总质量； 活塞机负载的粘性阻尼系数； 负载弹簧刚度； 作用在活塞上的任意外负载力。此外，还存在库伦摩擦等非线性负载，但采用线性化的方法分析系统的动态特性是，必须将这些非线性负载忽略。式(1)、（7）和式（8）中的变量都是在平衡工作点的增量，为了简单起见，将增量符号去掉。1.3四通滑阀控液压缸的传递函数对式（1）、（7）和式（8）进行拉氏变换并进行整理，可得到阀芯输入位移和外负载力同时作用在液压缸活塞的总输出位

4、移为 （9）下面对上式进行简化：如果没有弹簧负载和负载干扰力，即，另外，粘性阻尼系数一般很小，由粘性摩擦力引起的泄漏量比活塞的运动速度小得多，即，因此项与1比可以忽略不计。故式（9）可简化为 （10）式中 液压固有频率： 液压阻尼比； 速度常数。 在给定参数(测试数据)下有：1.4四通阀控液压缸的SIMULINK系统仿真该油缸在测试数据(无任何负载的情况下)下按传递函数建立的仿真模块图如下：在四通阀的输入位移x呈正弦变化的条件下（设t=0时，x=0.03m；t=1时，x=0.005m），如图3所示（周期为4s），观察液压缸活塞的输出速度v和输出位移y的时域相应曲线，分别如图4、图5所示：图2

5、系统仿真图图3四通阀阀芯输出位移x和时间t的关系 图4液压缸活塞输出速度v和时间t的关系 图5液压缸活塞输出位移y和时间t的关系2 四凸肩零开口四通滑阀的静态特性2.1四凸肩零开口四通滑阀原理 图6中三个通油槽处有四个工作棱边。由于凸肩的宽度和不同凸肩间的距离，与相对应的油槽尺寸是配制得完全一致的，所以当阀芯处于中位时，凸肩的棱边与油糟的棱边，一一对齐，从而把油槽完全封住。这种完全理想化的滑阀，称理想滑阀。 图6 四凸肩零开口四通滑阀2.1用MATLAB进行仿真程序：x=-1;while x1.1 hold on p=-1:0.001:1; if x0 q=x*sqrt(1+p); else

6、q=x*sqrt(1-p); end plot(p,q,b-,linewidth,1.2) grid on x=round(x*100); x=x/100; gtext(num2str(x,5) x=x+0.2;endxlabel(p_L/p_s)ylabel(Q_L/Q_0)2.2运行结果图7 仿真曲线3学习心得（1）通过仿真分析，了解了本系统的性能特征，为正确使用液压缸提供了理论依据。（2）SIMULINK是一个强大的软件包，在液压系统仿真中只需要做数学模型的推导工作。用SIMULINK对设计好的系统进行仿真，可以预知效果，检验设计的正确性，为设计人员提供参考。（3）通过本学期对 “液压传动与控制技术”这门课程的