基于MATLAB液压系统的仿真技术研究与应用

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基于MATLAB的液压仿真系统的研究_(3)

基于MATLAB的液压仿真系统的研究_(3)

第四章液压系统仿真平台的建立系统仿真是一个资源、仿真、分析、可视化、通信与交互等功能的集成化运行环境[18],它具有以下特点:(1) 以数据库为核心,对包括工程、模型、算法、数据和多媒体对象等各种仿真资源进行统一资源管理;(2) 能支持多种仿真模型计算和多种应用问题求解,包括对动态和静态的、连续和离散的、结构化和随机的模型的仿真计算,使得各种工程和社会的应用问题都能在其上实现建模、运行、分析和可视化的功能;(3) 支持远程数据采集与通信,可利用现场工程数据进行实时仿真计算,并将仿真分析结果和参数返送到现场工控系统以实现对其监控和最优控制;(4) 支持直接运行其它仿真系统或与之进行数据交换,使仿真系统的功能进一步得到扩展和增强。

为实现这些功能和特点,我们在研究和实现方法上将一体化仿真的概念和原理概括成五个基本框架模型,即:信息结构模型、程序结构模型、网络与通信模型、系统互动模型、运行环境模型,并依据以上概念和模型构建开发了通用一体化仿真平台软件的原型系统。

前面三章,首先是基础知识的介绍,接下来应用电液相似原理的初步知识将液压系统理论中的有关概念转换为电理论的概念,在本章中就要进行程序系统搭建和仿真试验。

可以在一定的输入条件下根据某些系统参数的不同来测试对系统产生的影响,同时也可以根据不同的输入来测试模块仿真图的准确性。

将仿真系统和实际系统交互,首先可以建立精确数学模型,计算机采集数据后进行分析处理,研究高级控制算法、调整控制器参数以及建立寿命管理、专家诊断系统,实现设备监督和诊断功能等。

4.1 系统程序结构设计本文所设计的仿真平台的程序结构模型如图4-1所示。

初始区的功能是:设置界面,设置参数和变量,定义数组,设置仿真时间和步长,安排输出,配置仿真资源和生成实验框架。

动态区的功能是:构建模型和模型优化、在运行中解释模型、调用算法、按实验框架执行或终止计算、保存运行参数和计算结果数据等。

该区域由内部过程和函数、外部函数、控件和外部可执行程序组成,仿真平台系统的大部分算法和用户自定义功能是通过调用动态链接库的方式来实现。

毕业设计(论文)-基于MATLAB的液压系统的设计与仿真

毕业设计(论文)-基于MATLAB的液压系统的设计与仿真

各专业完整优秀毕业论文设计图纸西南交通大学本科毕业设计(论文)基于MATLAB的液压系统的设计与仿真摘要液压电梯是现代社会中一种重要的垂直运输工具,由于其具有机房设置灵活、对井道结构强度要求低、运行平稳、载重量大, 以及故障率低等优点, 在国内外中、低层建筑中的应用已相当普遍。

液压电梯是集机、电、液一体化的产品,是由多个相互独立又相互协调配合的单元构成,对液压电梯的开发研究涉及机械、液压及自动控制等多个领域。

本文在对液压电梯的实际工作情况做了详细分析后,假定了一个电梯具体的工作条件(包括电梯的最大负载和运行速度等),选定电梯轿厢的支承方式为双缸直顶式、支承液压缸为三级同步液压缸,并设计了满足条件的电梯液压系统。

然后根据电梯的工作条件和已设定参数,对各个液压元件进行了设计计算。

最后结合实际的情况和一些具体的产品,对液压元件的型号和尺寸的进行了确定。

在此基础上,本文对电梯液压系统进行了数学模型的建立,在建模过程中采用拓扑原理建立系统的数学模型,即先根据系统的总体结构建立液压系统的拓扑结构图,将系统分成若干个可以独立的子系统,然后再分别建立每个子系统的数学模型,最后再根据拓扑结构组合成整个大系统的数学模型。

在建立了系统数学模型后,对液压系统进行了仿真分析,得到了系统的速度、压力和位移曲线,这就更直观的反应了系统的运行过程。

根据仿真结果分析,液压缸在运行过程中速度振动较大,本论文将PID控制算法加入到系统中,采用积分分离PID控制方法对本液压系统进行了仿真分析,结果显示加入PID控制方法后系统稳定性得到了提高,具有良好的工作性能。

关键词:液压电梯;双缸直顶式;三级同步液压缸;动态仿真;PID控制目录第1章绪论 (1)1.1液压电梯的发展概况 ............................................................. 错误!未定义书签。

1.1.1 国外液压电梯的发展简况 ......................................... 错误!未定义书签。

《2024年基于AMESim的液压系统建模与仿真技术研究》范文

《2024年基于AMESim的液压系统建模与仿真技术研究》范文

《基于AMESim的液压系统建模与仿真技术研究》篇一一、引言随着现代工业技术的不断发展,液压系统在各种机械设备中扮演着至关重要的角色。

为了更好地理解液压系统的性能,优化其设计,以及进行故障诊断和预测,建模与仿真技术显得尤为重要。

本文将介绍基于AMESim的液压系统建模与仿真技术研究,以期为相关领域的研发和应用提供有益的参考。

二、AMESim软件概述AMESim是一款功能强大的工程仿真软件,广泛应用于机械、液压、控制等多个领域。

它提供了一种直观的图形化建模环境,用户可以通过简单的拖拽和连接元件来构建复杂的系统模型。

此外,AMESim还支持多种物理领域的仿真分析,包括液压、气动、热力等。

三、液压系统建模在AMESim中,液压系统的建模主要包括以下几个方面:1. 液压元件建模:包括液压泵、液压马达、油缸、阀等元件的建模。

这些元件的模型可以根据实际需求进行参数设置和调整。

2. 流体属性设置:根据液压系统的实际工作情况,设置流体的属性,如密度、粘度等。

3. 系统拓扑结构构建:根据实际系统的结构,搭建系统拓扑结构,并设置各元件之间的连接关系。

4. 仿真参数设置:根据仿真需求,设置仿真时间、步长等参数。

四、液压系统仿真在完成液压系统的建模后,可以通过AMESim进行仿真分析。

仿真过程主要包括以下几个方面:1. 初始条件设置:设置系统的初始状态,如初始压力、流量等。

2. 仿真运行:根据设置的仿真时间和步长,运行仿真程序。

3. 结果分析:通过AMESim提供的可视化工具,分析仿真结果,如压力、流量、温度等参数的变化情况。

五、技术应用与优势基于AMESim的液压系统建模与仿真技术具有以下优势:1. 高效性:通过图形化建模环境,可以快速构建复杂的液压系统模型,提高建模效率。

2. 准确性:AMESim提供了丰富的物理模型和算法,可以准确模拟液压系统的实际工作情况。

3. 灵活性:用户可以根据实际需求,灵活地调整模型参数和仿真条件,以获得更符合实际的结果。

基于MATLAB/Simulink的纯水液压同步系统的研究

基于MATLAB/Simulink的纯水液压同步系统的研究

参考文献 :
式中 : S是 B MF的位 移 , U是 驱 动 电压 , b 待 定 常 、 是 数 。 平均 数 据代 人得 :以义. 压伺 服 系统 [ . 海 : 海 交通 大 学 出 版 1 气 M] 上 上
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并 联 调速 阀 同步 回路 、 补偿 装 置 的液 压缸 串联 同步 带 回路 、 电液 伺服 同步 回路 、 分流 集流 阀 同步 回路 、比例
收稿 日期 :0 11—3 2 1—01 基 金 项 目 : 南 省 自然 科 学 基 金 重 点 项 目(0 0 D 3 ) 云 2 1 C 0 0
与 液 压 ,0 1 ( )2 2 . 2 0 , 1 :0— 1
通 过研 究 分析 并计 算 得 到 了 B 10的 电压 与位 MF0
移 的关 系式 , 而可 以通 过控制驱 动 电压 的 大小来 改变 从
[ ] 何再 龙. 4 基于 P T驱动 气动伺 服 阀研 究 [ . Z D] 兰州 : 州 兰
[ ] 机电产品开发与创新 ,0 6 1 ( )6 6 . J. 2 0 ,9 4 :5— 7 [ ] 鄂世举 , 春甫 , 现荣. 7 高 徐 基于 生物金 属纤维 的微小 流量
气动 阀[ ]农 业机械学报 ,0 0 4 ( )2 8— 2 . J. 2 1 ,1 5 :1 2 1
『 1 ElodKRJB al A f i .l n m dlo n lc 8 l o , rs wJ nt ee t o efr e— w a . i e me ae


[ ] 李小宁. 动技 术发展 的趋 势 [ ] 机械制 造 与 自动 化 , 2 气 J.

《2024年基于AMESim的液压系统建模与仿真技术研究》范文

《2024年基于AMESim的液压系统建模与仿真技术研究》范文

《基于AMESim的液压系统建模与仿真技术研究》篇一一、引言随着现代工业技术的飞速发展,液压系统在众多领域中发挥着至关重要的作用。

液压系统的设计与分析一直是工程领域的重要课题。

为了更有效地进行液压系统的设计与优化,研究人员开发了多种仿真软件,其中AMESim软件在液压系统建模与仿真方面具有广泛的应用。

本文旨在探讨基于AMESim的液压系统建模与仿真技术的研究。

二、AMESim软件及其在液压系统建模中的应用AMESim是一款多学科领域的仿真软件,广泛应用于机械、液压、控制等多个领域。

在液压系统建模中,AMESim提供了丰富的液压元件模型库,如泵、马达、缸体、阀等,可以方便地构建出复杂的液压系统模型。

此外,AMESim还提供了强大的仿真求解器和友好的用户界面,使得建模与仿真过程更加便捷。

三、液压系统建模流程基于AMESim的液压系统建模流程主要包括以下几个步骤:1. 确定系统需求与目标:明确液压系统的功能、性能指标及工作条件。

2. 建立系统模型:根据系统需求与目标,选择合适的液压元件模型,并构建出整个液压系统的模型。

3. 设置仿真参数:根据实际需求设置仿真时间、步长、初始条件等参数。

4. 进行仿真分析:运行仿真模型,观察并记录仿真结果。

5. 结果分析与优化:根据仿真结果,对液压系统进行性能分析,并针对存在的问题进行优化设计。

四、液压系统仿真技术研究液压系统仿真技术是利用计算机技术对液压系统进行模拟分析的一种方法。

基于AMESim的液压系统仿真技术具有以下优点:1. 高效性:可以快速地构建出复杂的液压系统模型,并进行大量的仿真分析。

2. 准确性:通过精确的数学模型和物理定律,可以准确地模拟液压系统的实际工作情况。

3. 灵活性:可以根据需求随时调整仿真参数和模型结构,以获得更好的仿真结果。

在液压系统仿真技术中,还需要注意以下几点:1. 模型验证:在进行仿真分析之前,需要对建立的模型进行验证,以确保其准确性。

基于MATLAB的液压仿真系统的研究_(1)

基于MATLAB的液压仿真系统的研究_(1)

东南大学硕士学位论文第二章 MATLAB及数据库技术在现代仿真中,业界现有集中主要的仿真软件如Witness,Labview,MATLAB,Flexsim 等,它们都是针对不同的领域而开发的平台。

在其中,MATLAB是专门针对系统仿真这个领域而开发的。

在本课题的研究中,借助于它的强大的支持,可以相对方便的建立模块并得出结果。

2.1 MATLAB2.1.1 MATLAB的历史MATLAB是由MathWorks公司于1984年推出的数学软件[9],其名称是由“矩阵实验室”(MATricLABoratory)所合成的,由此可知其最早的开发理念是提供一套非常完善的矩阵运算命令。

但随着数值计算需求的演变,MATLAB已经成为各种系统仿真、数字信号处理、科学可视化的标准语言。

MATLAB虽然在1984年首次推出商用版,但其前身早在1978年即已现身。

在早期的版本中,MATLAB以矩阵运算为主,但随着科学可视化的需求日增,于是在MATLAB第四版推出句柄图形(Handle Graphics),这是一个里程碑,自此之后,所有的Demo都包含友好的图形用户界面。

另一个里程碑则是在MATLAB第五版,允许用户建立许多不同的数据类型(如多维数组、结构数组、异质数组等),而不再只是局限于二维数组的矩阵而已。

MATLAB是一个计算核心,围绕这个计算核心,有许多针对不同应用所开发的应用程序,称为工具箱(Toolboxes),MathWorks本身所提供的工具箱大概有40多个,另外还有其他公司或研究所提供的工具箱,总数已达上百个之多。

除了MATLAB之外,MathWorks还有两项主要相关产品,即Simulink及Stateflow。

Simulink专用于连续或离散时间的动态系统仿真,Stateflow则用于仿真有限状态机或者事件驱动系统。

Simulink是一个仿真核心,围绕着这个核心所开发出的应用程序称为方块集。

从的发展过程来看,MathWorks的大方向已由纯粹的数值运算慢慢转到计算仿真与硬件实现的集成,尤其是现有Simulink与Stateflow的C 程序代码自动生成功能,以及将来的定点运算方块集与C程序代码至VHDL的自动转换功能,可以预见在不远的将来,从顶层的系统仿真到底层的芯片算法计算,都可以用MATLAB 相关的工具箱来实现。

基于MATLAB的液压系统的设计与仿真

基于MATLAB的液压系统的设计与仿真

西南交通大学本科毕业设计(论文)基于MATLAB的液压系统的设计与仿真摘要液压电梯是现代社会中一种重要的垂直运输工具,由于其具有机房设置灵活、对井道结构强度要求低、运行平稳、载重量大, 以及故障率低等优点, 在国内外中、低层建筑中的应用已相当普遍。

液压电梯是集机、电、液一体化的产品,是由多个相互独立又相互协调配合的单元构成,对液压电梯的开发研究涉及机械、液压及自动控制等多个领域。

本文在对液压电梯的实际工作情况做了详细分析后,假定了一个电梯具体的工作条件(包括电梯的最大负载和运行速度等),选定电梯轿厢的支承方式为双缸直顶式、支承液压缸为三级同步液压缸,并设计了满足条件的电梯液压系统。

然后根据电梯的工作条件和已设定参数,对各个液压元件进行了设计计算。

最后结合实际的情况和一些具体的产品,对液压元件的型号和尺寸的进行了确定。

在此基础上,本文对电梯液压系统进行了数学模型的建立,在建模过程中采用拓扑原理建立系统的数学模型,即先根据系统的总体结构建立液压系统的拓扑结构图,将系统分成若干个可以独立的子系统,然后再分别建立每个子系统的数学模型,最后再根据拓扑结构组合成整个大系统的数学模型。

在建立了系统数学模型后,对液压系统进行了仿真分析,得到了系统的速度、压力和位移曲线,这就更直观的反应了系统的运行过程。

根据仿真结果分析,液压缸在运行过程中速度振动较大,本论文将PID控制算法加入到系统中,采用积分分离PID控制方法对本液压系统进行了仿真分析,结果显示加入PID控制方法后系统稳定性得到了提高,具有良好的工作性能。

关键词:液压电梯;双缸直顶式;三级同步液压缸;动态仿真;PID控制目录第1章绪论 (1)1.1液压电梯的发展概况 ............................................................. 错误!未定义书签。

1.1.1 国外液压电梯的发展简况 ......................................... 错误!未定义书签。

液压机械系统建模仿真软件AMESim及其应用

液压机械系统建模仿真软件AMESim及其应用

液压仿真软件AMESim及其应用在现代工业中,随着对液压机械设备的性能要求以及机电液一体化程度的不断提高,对液压传动与控制系统的性能和控制精度等提出了更高的要求,传统的以完成设备工作循环和满足静态特性为目的的液压系统设计方法已不能适应现代产品的设计和性能要求。

如果要对液压机械系统进行动态特性分析和采用动态设计方法,就需要运用计算机仿真技术,它是利用计算机技术研究液压机械系统动态特性的一种新方法。

计算机仿真技术不仅可以在设计中预测系统性能,缩短设计周期,降低成本,还可以通过仿真对所涉及的系统进行整体分析和评估,从而达到优化设计,提高系统稳定性及可靠性的目的。

仿真首要任务就是建立数学模型,重点和难点也是进行建模,然后才可能进行计算机仿真研究,而建模是一件相当复杂的工作。

目前常用的建模方法有传递函数法、状态空间法、功率键合图法等。

模型建立的好坏直接关系到仿真的结果,不恰当的模型有可能得出相反的结论。

目前绝大多数软件采用状态方程建模,这些对一般的液压工作者来说,要求较高,有相当的难度。

1建模仿真软件——AMESim基于建模过程的复杂性以及给仿真研究带来的不便,近几年来国外尤其是欧洲陆续研制出一些更为实用的液压机械仿真软件,并获得了成功的应用。

AMESim就是其中杰出的代表。

它是法国IMAGINE公司于1995年推出基于键合图的液压/机械系统建模仿真及动力学分析软件。

它由一系列软件构成,其中包括AMESim、AMESet、AMECustom和AMERun。

这4部分有其各自的用途和特性。

For personal use only in study and research; not for commercial use(1)AMESim——图形化工程系统建模、仿真和动态性能分析工具AMESim是一个图形化的开发环境,用于工程系统建模、仿真和动态性能分析。

使用者完全可以应用集成的一整套AMESim应用库来设计一个系统,所有的模型都经过严格的测试和实验验证。

MATLAB软件对液压破碎锤液压系统进行动态仿真

MATLAB软件对液压破碎锤液压系统进行动态仿真

摘要液压破碎锤是工程机械的辅助机械,我国整个社会工业化进程尚未完成,大量的铁路、公路、水利基本建设正在和将要进行。

未来工程方面对各类现代化机械设备的需求将会越来越大,给液压破碎锤等提供了大量的市场机会。

因此要求对液压破碎锤性能上进行改进,提升产品的品质,能够提高工作效率,使其更有效的应用于工程建设。

本文分析了当今液压破碎锤的国内外现状及未来发展趋势,描述了液压破碎锤的研究现状和设计理论。

完成了着重两方面的研究:第一,对液压破碎锤的线性运动状态进行合理的假设和分析。

第二,利用MATLAB软件对液压破碎锤液压系统进行动态仿真和计算分析。

本论文工作注重理论研究,研究过程中取得的结果与实际相符合,为液压破碎锤的深入研究打下了良好基础。

关键词:液压破碎锤;运动状态;液压系统;动态仿真;MATLAB计算分析AbstractThe hydraulic breaking hammer is assisted of Construction Machinery,our country as a whole has not yet completed the process of industrialization and a large number of railway,highway,water conservancy will be carried out.Future projects of all types of modern machinery and equipment will be increasing on demanding for construction machinery,such as hydraulic hammer to be provided a large number of market opportunities.Therefore,a hydraulic hammer will be improved performance.The maker will enhance the quality of their products,improve work efficiency and more effective so that it applies to engineering construction.In this thesis,it analyses the hydraulic breaking hammer of the current status and future development of domestic and international trends,and describes the study of hydraulic breaking hammer of the current situation and design theory.The paper highlights two aspects of research:Firstly,hydraulic breaking hammer of the state of linear movement and analysis of reasonable assumptions.Secondly,the use of software MATLAB to hydraulic breaking hammer of the hydraulic system modeling,simulation,calculation and analysis.In this paper,it focus on the theoretical research,and the course of the study results would coincide with the actual Hydraulic Breaker for the in-depth has laid a good foundationKey Words:Hydraulic breaking hammer;Movement;Hydraulic system;Dynamic simulation;Calculation and analysis of MATLAB目录附录3:MATLAB解微分方程程序 ............................................................................. 错误!未定义书签。

基于MATLAB的液压伺服系统的仿真研究

基于MATLAB的液压伺服系统的仿真研究


检测器 I
lk i 是一种具备强大计算能力的软件工 具 , 以利用 n 可 该 软件 建立 液压 伺服 系 统 框 图 , 且进 行 复杂 的仿 真 并 分析 , 已经在不同工程领域发挥着巨大的作用 , 已经成
为 了液 压伺 服 系 统 仿 真 分 析 的主 要 软 件 。M T A / A LB SI l k提 供 了用 于建立 液压 伺 服 系统 模 型 的 图形 接 iui n n 口, 系统 中可 以包 含线性 和 非线性 的环节 , 并且 能够 进 行灵活地扩展 , 从而可以方便地建立液压伺服系统的
XU iy n Zh — a g
( 江机 电职 业 技 术 学 院 , 江 杭 州 浙 浙
305) 10 3
摘 要 : 了能够 对液 压伺服 系统进 行 仿 真 分析 , 入 地研 究 了 MA L B软 件在 其 中的 应 用 , 先 , 为 深 TA 首 分 析 了液压 伺服 系统 的 工作 原 理 ; 着 , 接 建立 了液 压 伺服 系统 的数 学模 型 ; 然后 , 用 M T A 利 A L B软 件对 系统进
方 向 和流量 大小 , 终能 够完 成伺 服液 压 缸 的移动 , 最 进 而 带动 带钢 边缘 的移动 , 到控 制 带 钢 边 缘 的跑 偏 量 达 的 目的 。如 果 带钢 边缘 的位 移 量 等 于 给 定 值 , 测 值 实

精度达到 ± 1 2 m, 以液压伺 服系统 的精度和 ( — )m 所 频率特性与带钢卷取边缘的质量是密切相关的。液压
伺 服 系统 的示 意 图如 图 1 示 。 所
计算机数 拟 的液压 伺服 系 统 仿 真模 型 , 以通 过 改 变 系 可
统 的参数 或结 构 来测 试 系 统 的性 能 , 且 可 以实 现许 并 多研 究 工作 , 例如 , 统 故 障 的重 现 , 体 伺 服 系 统 的 系 液 优 化设 计 , 压 伺 服 系 统 的测 试 等 。MA L B Sm — 液 T A / iu

基于Matlab的液压伺服系统动态性能仿真研究

基于Matlab的液压伺服系统动态性能仿真研究

系统建模与仿真论文学院机械自动化学院专业机械电子工程学号201303703012指导老师唐秋华学生姓名段少军日期2014年8月基于Matlab的液压伺服系统动态特性仿真与稳定性分析摘要:本文提出了利用Matlab/Simulink 软件包对液压伺服系统进行动态仿真的方法,介绍了液压伺服摇摆台的结构原理,根据摇摆台的结构原理确定系统的主要传递函数建立摇摆台系统框图,最终得到液压伺服摇摆台系统的数学模型。

再根据摇摆台系统的数学模型,利用Simulink 对摇摆台系统的动态特性进行仿真。

根据输出结果,对摇摆台系统进行了分析研究,同时较详细地讨论了影响液压伺服系统稳定性的因素,调整相应摇摆台结构参数,再次对摇摆台系统进行模拟仿真,从而验证系统的正确性,最终达到了优化摇摆台系统的目的。

仿真结果表明,Simulink 方法是对液压伺服系统动态特性进行仿真研究的一条有效途径。

关键词: 液压伺服摇摆台动态性能稳定性仿真Matlab/Simulink随着液压系统逐渐趋于复杂和对液压系统仿真要求的不断提高, 传统的利用微分、差分方程建模进行仿真的方法已经不能满足需要,在实际工业生产过程中,当系统建立之前,如果能够建立一个虚拟仿真模型,通过仿真系统结构和参数来模拟实际系统进行分析研究,可以实现许多功能,如优化系统、再现系统故障、验证系统的正确性等。

Matlab 中动态仿真工具Simulink 是一个用来对动态系统进行建模、仿真和分析的软件包。

该软件包为用户提供了用方框进行建模的图形接口, 包括了众多线性和非线性等环节, 并可方便地扩展, 使得系统的构建容易, 适合于液压系统中普遍存在的非线性问题的求解。

它拥有强大的矩阵处理和绘图功能,还可通过编程手段实现对仿真过程和仿真结果的控制与处理。

与传统的仿真软件包用微分方程和差分方程建模相比, 具有更直观、方便、灵活的优点。

1 摇摆台的工作原理摇摆台的控制系统如图1所示。

要使台体运动某一角度,计算机首先确定角度给定值,并由测量系统(测角转换器、测角装置数字I/O)读取当前台体摆角实测值。

基于MATLAB的液压系统的设计与仿真

基于MATLAB的液压系统的设计与仿真

基于MATLAB的液压系统的设计与仿真液压系统是一种广泛应用于工业和机械系统中的能量传输系统,它通过液体的流动来传递力和能量。

在液压系统的设计过程中,仿真是一个非常重要的环节,它可以帮助工程师模拟系统的工作状态,并进行优化和改进。

MATLAB是一种功能强大的数学建模和仿真软件,在液压系统的设计和仿真中也得到了广泛应用。

MATLAB提供了丰富的工具箱和函数,可以用来建立液压系统的数学模型,并进行系统的仿真和分析。

液压系统通常由液体储存器、泵、阀、执行器、管道等组成。

在使用MATLAB进行液压系统设计和仿真时,需要先建立系统的数学模型。

液压系统的数学模型可以通过基本的物理原理和流体力学方程来推导得到。

MATLAB提供了许多数学建模的工具,如符号计算工具箱,可以帮助工程师简化复杂的数学运算和方程推导过程。

建立了液压系统的数学模型之后,可以使用MATLAB进行系统的仿真分析。

MATLAB提供了丰富的仿真工具和函数,可以模拟液压系统在不同工况下的运行状态。

例如,可以利用MATLAB编写代码来模拟液压泵的工作特性,评估系统的压力、流量和效率等参数。

另外,MATLAB还支持建立液压系统的控制模型,并进行系统的闭环控制仿真。

这可以帮助工程师评估系统的控制性能,并进行控制系统的优化设计。

除了仿真分析外,MATLAB还可以用于液压系统的优化设计。

根据系统的仿真结果,工程师可以通过调整系统参数来改善系统的性能。

MATLAB 提供了优化工具箱,可以帮助工程师通过全局和优化算法来找到最佳的系统参数组合,以实现液压系统的最优设计。

总而言之,基于MATLAB的液压系统设计与仿真是一个灵活且高效的方法。

通过建立系统的数学模型,利用MATLAB的仿真和优化功能,工程师可以更好地理解和分析液压系统的工作原理,并进行系统的优化设计。

这种基于MATLAB的设计和仿真方法具有重要的理论意义和实际应用价值,可以提高液压系统设计的效率和可靠性。

基于matlab的液压管路动态特性的仿真

基于matlab的液压管路动态特性的仿真

基于MAT LAB 的液压管路动态特性的仿真张 洪T he S imulation for the Dynam ic Character of the H ydraulic P ipe Based on M A T LA BZhang H ong(江南大学机械学院,江苏省无锡市 214063)摘 要:该文以液压管路系统为研究对象,建立了系统的数学模型,利用M AT LAB 对其动特性进行仿真,结果与实验相一致,该文的仿真及建模方法可作为其他液压系统动特性研究的借鉴。

关键词:M AT LAB ;动态特性;仿真中图分类号:TH137 文献标识码:B 文章编号:100024858(2003)0920028203概述液压系统中,由于某一元件的工作状态变更(例如阀的开度变化、泵的脉动、泵的开启或停止)或受到外界干扰(例如负载的变化等)会引起管道中油液流动的不稳定,这个暂态的不稳定,可能会引起管道的谐振等动态性能的变化。

动特性变化的研究主要有实验法和计算机仿真法两种手段。

本文利用无穷乘积法建立了管路流体流动数学模型,利用具有强大功能的Matlab 工具软件对其进行了动态特性的计算机仿真。

1 管路动特性的数学模型的建立图1 带有固定节流孔的管道 管路系统可认为是由液阻、液感、液容元件所组合成的网络,这些元件的特性决定了管路系统的压力流量关系。

在短管的情况下,管路内的油柱可当作一集 中质量,管道的摩阻,油液的压缩性和管道的弹性变形也可集中一处,作为集总参数系统处理,长管道可分成无数单元,每单元均由液阻、液感、液容组成,如图1所示,端面1—1上的压力、流量分别为p 1、q 1,端面2—2上压力、流量分别为p 2、q 2。

如单位长度的液阻、液感、液容各为R hI 、L hI 及C hI ,且层流时R hI =128μπd 4,C hI=AK e,L hI =ρA,其中d 、A 分别是单位长度管道的截面直径和面积,ρ、μ分别是油液的密度和动力黏度,K e 是油液的体积弹性模量,则-9p (x ,t )9x =R hI q (x ,t )+L hI9q (x ,t )9t -9q 9x =C hI 9p (x ,t )9t (1) 收稿日期:2003203220 作者简介:张洪(1966—),男,江苏无锡人,在读博士生,主要从事计算机仿真与智能控制方面的研究工作。

基于MATLAB的液压仿真系统的研究_

基于MATLAB的液压仿真系统的研究_

第一章绪论1.1 引言随着计算机技术的广泛应用,越来越多的机、电、液传动与控制领域的工程项目都可以借助于计算机的强大功能来弥补现实条件的不足,由此掀起了一场声势浩大的数字化革命。

数字化技术在工程项目中最典型的是数控技术。

数控技术是用数字元件代替了模拟元件,将工程项目的精度和效率都提高了一个层次,使劳动强度呈数量级的减少。

1.2 研究目标和现实意义众所周知,在电液伺服控制系统中,偏差信号的检测、校正和初始放大等均采用电气、电子元件的实现。

它们具有很大的灵活性,对信号的测量、校正、放大都比较方便。

而液压动力元件响应速度快、抗负载刚性大。

两者相结合,使电液伺服控制系统具有很大的灵活性和广泛的适用性。

所以通常在信号处理部分采用电元件,从功率放大到执行元件采用液压元件,这样就构成了电-液系统。

事实上,高精度的液压控制系统基本上都是采用电-液控制的。

电液伺服系统与计算机相结合,可以充分的运用计算机的信息处理能力,使系统具有更复杂的功能和更广泛的适应性。

机电液混合控制领域的液压系统设计师为了实现参数优化和方案优化,获得最佳设计,要做很多工作。

其中最重要、目前最为迫切需要解决的问题就是实现高质量的计算机数字仿真[1]。

因为高质量仿真可以帮助设计师在设计阶段就能准确地预测出先前设计对象(液压元件或液压系统)具有的静动态特性,以及功率消耗、效率、发热等技术经济指标情况,及时发现和克服设计中的弱点,有效地进行设计参数和方案的比较、优化工作,以此为基础指导物理样机的调试工作,可大大缩短调试周期,避免材料能源浪费。

特别是对于越来越复杂的现代液压系统设计来说,提高计算机仿真质量,就更显出其迫切性。

液压系统的动态仿真对于研究系统的动态特性,改进系统的设计,改善系统的性能有着重要的意义。

系统的仿真是建立在系统建模基础上的。

系统建模的目的是要建立一个可以充分反映系统属性的数学模型,从而能够提供准确的、易于了解的通信模式。

而模型求解是对现实结果的预先得出,它对模型的合理性及其改善空间有着直接的体现。

基于MATLAB的液压仿真系统的研究_(4)

基于MATLAB的液压仿真系统的研究_(4)

将式(5.10)代入(5.11)得
V (s) =
s zV b + s 2
⎡ ⎢QV ⎣
(s
)

1 s
⎜⎛ ⎝
ZV
+
c 2
s
⎟⎞ ⎠
Fz
(s
)⎥⎦⎤
( ) mc
s2
+
bc 2
+ mzV
s +1
2 zV b + S 2
zV b + S 2
当 FZ = 0 时有主控传递函数
s
( ) FXQ (s) =
X (s) Q(s)
( ) Q1 = Qt1 + k1 p1 − p2 + k2
p1

p2
+ C1
dp1 dt
(5.1)
上式中理论流量 Qt1 = S1v ,v 是活塞的运动速度, S1 为活塞左端面有效面积, k1, k2
为泄漏系数。 缸的出油腔瞬态流量连续方程为
( ) Q2 = Qt2 + k1 p1 − p2 + k2
将式(5.8)与式(5.9)相加并整理得
P1
(s)
=
− P2
(s)
=
QV (s) −
cs+ 2
Qt ZV
(s
)
=
QV (s)
⎜⎛ Th s ⎝2
− +
Qt (s)
1⎟⎞Z ⎠
V
( ) 将力平衡方程
m
dv dt
+
bv
+
Fz
=S
p1
− p2
拉氏变换得
(ms + b)V (s) + FZ (s) = S(P1(s) − P2 (s))

基于MATLAB的液压仿真系统的研究

基于MATLAB的液压仿真系统的研究

3、载荷特性:研究风力发电机组的载荷特性,包括风轮、塔筒等关键部位 的载荷变化情况。
4、电力品质:分析电力输出的品质,包括电压、频率等参数的稳定性以及 谐波含量的影响。
5、经济性评估:结合仿真数据,评估风力发电系统的经济性,包括投资成 本、运行维护费用与发电效益的比较分析。
参考内容三
引言
随着科技的不断发展,智能控制系统在各个领域的应用越来越广泛。为了更 好地研究和设计智能控制系统,计算机仿真技术成为了重要的工具。MATLAB作为 一种流行的数值计算软件,在控制系统仿真中发挥着重要的作用。本次演示将介 绍如何使用MATLAB进行智能控制系统的仿真研究。
基于MATLAB的液压仿真系统研 究
基于MATLAB的液压仿真系统研究主要包括以下步骤:
1、系统建模:首先根据实际需求,建立液压系统的数学模型。MATLAB中的 Simulink模块可以方便地进行系统建模,通过绘制系统流程图,定义各个元件的 数学模型和参数,构建完整的液压系统模型。
2、系统仿真:在建立好液压系统模型后,使用MATLAB的仿真功能进行系统 仿真。通过设置仿真时间和仿真参数,运行仿真程序,得到系统的动态响应曲线 和各项指标数据。
MATLAB在液压仿真领域的应用日益广泛。MATLAB具有强大的矩阵运算和绘图 功能,可以方便地对液压系统进行数学建模和可视化显示。同时,MATLAB还提供 了多种工具箱,如Simulink、Control System Toolbox等,可以方便地进行系 统级和元件级仿真,并进行系统优化和控制设计。
仿真实验
在系统分析的基础上,使用MATLAB进行仿真实验。根据系统的数学模型和性 能指标,设置仿真参数,如仿真时间、步长等。通过仿真实验,可以获得系统的 响应数据和性能指标。在这个过程中,可以使用Control System Toolbox中的 函数来实现控制器的设计和优化。

《2024年基于AMESim的液压系统建模与仿真技术研究》范文

《2024年基于AMESim的液压系统建模与仿真技术研究》范文

《基于AMESim的液压系统建模与仿真技术研究》篇一一、引言液压系统在许多工业领域中都扮演着关键的角色,其工作性能直接影响到设备的运行效率和安全性。

随着计算机技术的发展,利用仿真软件对液压系统进行建模与仿真已成为现代设计和研发的重要手段。

AMESim作为一款强大的工程仿真软件,被广泛应用于液压系统的建模与仿真。

本文旨在研究基于AMESim的液压系统建模与仿真技术,以提高液压系统的设计效率和性能。

二、AMESim软件及其在液压系统建模与仿真中的应用AMESim是一款多学科复杂系统建模与仿真软件,广泛应用于机械、液压、控制等多个领域。

在液压系统建模与仿真中,AMESim提供了丰富的液压元件模型和仿真环境,可以方便地构建各种复杂的液压系统模型。

通过AMESim,我们可以对液压系统的动态特性进行深入分析,优化系统设计,提高系统的性能和效率。

三、基于AMESim的液压系统建模基于AMESim的液压系统建模主要包括以下几个步骤:1. 确定液压系统的结构和功能。

根据实际需求,确定液压系统的基本结构和需要实现的功能。

2. 选择合适的元件模型。

在AMESim中,有丰富的液压元件模型可供选择,如液压泵、液压缸、阀等。

根据实际需求,选择合适的元件模型。

3. 建立液压系统模型。

在AMESim的建模环境中,根据选定的元件模型和系统结构,建立液压系统的模型。

4. 设置仿真参数。

根据实际需求,设置仿真参数,如仿真时间、步长等。

四、基于AMESim的液压系统仿真在建立好液压系统模型后,可以进行仿真分析。

AMESim提供了丰富的仿真工具和分析方法,可以对液压系统的动态特性进行深入分析。

具体步骤如下:1. 运行仿真。

在AMESim中运行仿真,观察系统的输出和性能。

2. 分析仿真结果。

根据仿真结果,分析系统的动态特性、稳定性等性能指标。

3. 优化设计。

根据分析结果,对系统设计进行优化,提高系统的性能和效率。

五、实例分析以某液压挖掘机为例,采用AMESim进行液压系统建模与仿真。

《2024年基于AMESim的液压系统建模与仿真技术研究》范文

《2024年基于AMESim的液压系统建模与仿真技术研究》范文

《基于AMESim的液压系统建模与仿真技术研究》篇一一、引言液压系统在许多工业应用中起着关键作用,其建模与仿真技术的研究对于提高系统的性能、优化设计和减少研发成本具有重要意义。

AMESim作为一种多功能工程仿真平台,为液压系统的建模与仿真提供了强大的工具。

本文旨在探讨基于AMESim的液压系统建模与仿真技术的研究。

二、AMESim概述AMESim是一款功能强大的工程仿真软件,可以用于建立各种复杂系统的模型并进行仿真分析。

它支持多学科领域建模,具有直观的用户界面和强大的求解器,能够高效地解决复杂的工程问题。

在液压系统建模与仿真方面,AMESim提供了丰富的液压元件模型库和仿真分析工具,使得用户能够快速建立准确的液压系统模型并进行仿真分析。

三、液压系统建模基于AMESim的液压系统建模主要包括以下步骤:1. 确定液压系统的工作原理和性能要求,明确系统的输入和输出。

2. 建立液压系统的物理模型,包括液压泵、执行器、控制阀等元件的模型。

AMESim提供了丰富的液压元件模型库,用户可以根据需要选择合适的元件模型进行建模。

3. 设置模型的参数和初始条件,包括液压油的物理性质、元件的几何尺寸、工作温度等。

4. 建立系统的仿真模型,将各个元件模型连接起来形成完整的液压系统模型。

四、液压系统仿真分析在建立好液压系统模型后,可以利用AMESim进行仿真分析。

仿真分析主要包括以下步骤:1. 设置仿真参数,包括仿真时间、仿真步长等。

2. 运行仿真,观察系统的动态响应和性能指标。

AMESim具有强大的求解器,能够快速准确地求解出系统的动态响应。

3. 分析仿真结果,包括系统的压力、流量、温度等参数的变化情况,以及系统的稳定性和动态性能等。

4. 根据仿真结果对液压系统进行优化设计,提高系统的性能和降低成本。

五、技术应用与展望基于AMESim的液压系统建模与仿真技术已经广泛应用于各种工业领域,如汽车、航空航天、工程机械等。

通过建立准确的液压系统模型并进行仿真分析,可以有效地提高系统的性能、优化设计和减少研发成本。

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套高性 能的数值计算 可视化软件。MA L B提供 的 TA 动态系统仿真工具箱 Sm l k 则是众多仿真软件 中功 iun , i 能最强大、 最优秀的一种。它使得建模 、 仿真算 法 、 仿
真结 果 分 析 与 可 视 化 等 实 现 起 来 非 常 简 便 。 Mah t. Wok 公 司 为 MA A rs TL B提供 了新 的控 制 系 统 模 型 图
s se o o d e d r ar do lig,smuaiga d t ea ay igb a so i l k i al dc td y tm fra h a e ,c ri n modn e i ltn n h n lzn yme n fS mui ,f l i iae n n yn
形输入与仿真工具 S u n , i l k 该软件有两个 明显的功 m i 能: 仿真(i u 与连接 ( ik 它可 以利用 鼠标器在模 S ) m Ln ) 型窗 口上” ” 画 出所 需 的控 制 系 统 模 型 , 后 利 用 该 软 然 件提供的功能对系统直接进行仿真。 由于 MAT AB和 Smuik是集 成化 软件 , 户可 L i l n 用 以在这两种环境 下交替 的对仿真模型进行仿真 、 分析 和修改 。同时可 以仿真较大较复杂 的系统 , 而且系统 可 以是 多进程 的 。
中图分类号 : H 3 T 17 文献标识码 : A 文章 编号 :0 80 1 (0 70 .040 10 .8 3 2 o )30 0 .3
R s ac n S muain Te h oo y a d Utiain o e e rh o i lt c n lg n zt f o i l o
缸; 其他均为功率传递和控制 , 如管路及三位四通阀。
经过几十年的研究 , 液压仿真软件包 的性能 已经 从原来的精度低 、 速度慢发展到 精度高、 速度快 ; 只 从 能处理单输入 、 单输 出的线性 系统发展到能处理多输
入、 多输 出的非线 性 系统 ; 复杂 的编 程输 入 发 展 到友 从 好 的交互 式 图形 界 面输入 。 MAT AB是 Mah rs 司于 18 L tWok 公 9 2年推 出 的一
时存在。与此 同时 , 流体力 学 、 现代控制理论 、 算法理 论、 可靠性理论等相关学科的迅速发展 , 尤其是计算机 技术 的突飞 猛 进 , 压 仿 真 技术 和相 应 的仿 真 软 件 也 液 会日 臻完善。利用液压系统计算机仿真技术可 以通过 仿真对所设计 的系统进行整湾分析和评估 , 而进行 从
目前 , 仿真技术在液压领域的应用主要体现在u : j
( )通过 理论 推 导建 立 已有 液压 元 件 或 系 统 的数 1
1 液压 系统仿真技术
仿真技术是出 自对系统研究的需要 , 用系统 的模
学模型 , 用实验结果与仿真结果进行 比较 , 验证数学模 型的准确度 , 把这个数学模 型作 为今后改进 和设计 并 类似元件或系统的仿真依据。 () 2 通过建立数学模型和仿真实验 , 确定已有系统 参数的调整范围, 从而缩短系统的调试时间, 提高效率。 () 3 通过仿真实验研究测试新设计 的元件各结构 参数对系统动态特性 的影响 , 确定参数的最佳匹配, 提
气 动 人 工 肌 肉制作 及 应 用
杨 林 韩建海 赵 书 尚 肖亮子
( 河南科技大学机电工程学院, 河南洛阳 4 10 ) 70 3
摘 要: 气动人工肌 肉作为一种新型 的气动执行元件 , 在服务 型机器人中得到 了越来越多 的应用 。本文对气 动人工肌 肉所需
的制作材料 、 制作过程 、 工作 原理和特性进 行了详细的叙述 , 最后介绍 了用制作 的气 动人 工肌 肉驱 动机 械装 置的应用实例 。
图 1 回转 回路 液 压 系统 图
2 2 液压 系统 仿真 . 在 建立 复杂 系 统 的模 型与 系统 仿 真 中 , 般 采 自 一 向上 的建模 方式 : 首先 建立 复 杂 系统 中每个 功能 模块 , 然后根 据 回转液 压 回路系 统 的特 点 将 这些 功 能模 块 进
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液 压 气 动 与 密 封 / 0 7年 第 3期 2o
基 于 MA L B液压 系统 的仿 真 技 术 研 究 与应 用 TA
韩 虎 刘 印锋2 孙成通 张金庆
(. 1临沂师范学院工程学院, 山东临沂

260 2 山东科技大学机电学院, 70 5 . 山东青岛 2 6 1 ) 650
供实际设计所需的数据。 () 4 通过仿真实验验证新设计方案 的可行性及结 构参数对系统 动态性能 的影响 , 从而确定最佳控 制方
案 和最 佳结构 。
三部 分 , 复合动 力 源是 由发 动 机驱 动 泵旋 转 , 将 机械 泵 能转 变为 液 压能 ; 行 机 构是 左 右 对 称 布 置 的两 根 油 执
关键词 : 气动人 工肌 肉; 执行元件 ; 制作 ; 柔顺 性 ; 应用
型对真实的或设计中的系统进行试验 , 以达到分析 、 研
收 稿 日期 :0 7O —9 2 0 .11
作者简介 : 韩虎 (9 7一) 男, 17 , 山东 临沂人 , 临沂师范学院教师 , 主要从事 虚拟样机技术 的研究。

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Hy r ui n u t s& S as d a l s P e ma i c c el /No 3. 0 7 . 2 0
2.C l d e o e h n c a d E e t c E g n e i g S a d n ie st o/ g f M a i n l r n i e r , h n o g Un v r i e c c i n y
o c n e n eh o g , ig a ,S a d n 6 5 0 f i c dT c nl y Q n do h n o g2 6 ) Se a o 1
行有机的结合 , 逐渐建立整个系统模 型。将 回转系统 的参数带人到各个子系统中组合而成 的总系统仿真模
块 , 于篇 幅 只给 出 回转 液 压 系 统 ( 限 油缸 缓 冲 ) 块 图 模
如图 2 所示。根据 回转液压系统的参数对 S u n 仿 i lk m i 真模块中的参数 值进 行初始化和赋值 , 并进行 仿真计
Ke od :h d a l y t m ;smua i n Ma aa / i l k yW r s y r u i s se c i lt ; o t b S mu i l n
O 引言
近年来 , 液压传动与控制 系统在 国民经济建设 的
各 个行 业得 到广泛 的应 用 , 且液 压 系统 越 来 越 复杂 , 而 因此在对 液 压 系 统 进行 设 计 和分 析 , 困难 和重 要 性 同
v r omp e y a l y t m ,a o i e o d me u e t dr ui y t m e i n ng o ome pr d c . e yc l x h dr u i s se c nd pr v d d g o s r o hy a lc s se d sg i fs o u t
优 化 系统 、 短设计 周期 , 决 液压 系 统设 计 存 在 的某 缩 解
些 问题 。
能分析 , 当时他们用传递 函数法 , 仅分析系统 的稳定性
及频 率响应 特 性 , 这是 一种 用 于单 输 入 单 输 出 系统 的
非常简单的方法 , 如今还被广泛 的应用。随后各种样
式 的液压 系统 仿真 软件 被开 发 出来 。
究和设计该系统的目的。而计算机仿真就是利用现代
计算机技术 , 对待分析的系统进行数字建模 , 并根据需
要编制相应的程序对系统模型进行仿真分析的过程 。 液压 系 统 仿 真 技 术 开 始 于 2 0世 纪 5 代 , 0年 当时 Hapn和 Ng t ge分别对 液压 伺服 系 统作 了动态性 nu ihi l n
t a h i l t n e fc s o d n h u h h tUsn i l k d f i l o d c r y o i l t n t o h t e smu a i f tWa g o ,a d t o g tt a i g S mu i e i t y c u a r n smu a i o n t t o e n n e l o
Hy r u i s e Ba e n M TLAB d a l Sy t m s d o A c
HA Hu ,L U Yn eg ,S N C egtn HA i—ig N I i- n U hn- g ,Z NGJnqn f o
( . n ier gC l g ,Ln i om l i ri , iy, h n o g 2 6 0 ; 1 E gn ei ol e iy N r a v s y Ln i S a d n , 7 0 5 n e Un e t
算 。仿真过程 中, 可以实时对所建 立的模块 的输出进 行监测 , 并将 仿真结 果形成 数据文 件, 放在 M T 存 A . L B的工作空间中, A 随时可 以调用或输 出。仿真采用 可变 步长 的 四阶龙 格. 库塔 ( u g. ut) , 以提供 R neK t 法 可 a
误差 控 制 和 过 零 检测 , 相 对 误 差 控 制 在0. %范 围 其 1
2 工程应用实例
2 1 液压 系统原 理 .
回转 液压 回路 系统 可简 化 为 如 图 1所 示 : 系统 可
分为复合动力源 1功率传递和控制 2 、 和执行机构 3等
图 2 回转液压系统( 油缸缓 冲) 模块 图
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
液 压 气 动 与 密 封 / 0 7年 第 3期 2o
A s at bt c:On t e b ss o t d i g t e smu a in tc n l g ,h g l o d c e h e e r h a d t e a a y i t r h a i f su yn h i lt e h oo y o i h y c n u t d t e r s a c n h n l s o s t e h d a h y t m i l t n tc n l g .I t o u e AT L / i l i k s fwa e o t e se n y r ui h y r u c s se smu a i e h oo y n r d c d M AB S mu n o t r ,t h lwi g h d a l o c
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