基于MATLABsimulink的液压系统动态仿真

图2 阀控液压缸的方块图
建立simulink仿真 模型
图3 液压系统仿真模型
为了便于模拟，对模型各个参数进行初始化。其中Step模块为系统提 供一个阶跃信号，与阀芯位移有关。
表1 仿真参数
仿真结果 （取样时间T=1s）
由仿真结果图得出：
图4 系统压力P/Pa
图5 油缸输出力F/N
可以看出系统的压力与液压缸的输出力从0逐渐上升，在t=0.5s时，系统达到 稳定状态，此时系统压力为 P=7.41×106 Pa，液压缸的输出力为F=5000 N， 符合预期设计要求
滑阀流量方程： qL Kqxv KCpL
液压缸流量 qL Ap dxp CtppL Vt dpL
连续性方程：
dt
4e dt
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液的压力缸平和衡负方载程：AppL

mt
d 2 xp dt 2

Bp
dxp dt

Kxp

FL
三个基本方程经过拉氏变换得：
qL Kqxv KCpL
四通阀控制对称液压缸是液压系统中一 种常用的液压动力元件
工作原理
如图1所示，四通滑阀控制液压缸拖 动带有弹性和粘性阻尼的负载作往复 运动。其中，假定供油压力Ps恒定， 回油压力P0近似为零。
图1 四通阀控制对称液压缸原理图
图2 常见四通阀图片
二、仿真
1、Simulink简介 可实现动态系统建模、仿真、分析等。广泛应用于线性系统、非线性系统、
图6 活塞杆位移Xp/m
可以看出开始时，活塞杆的位移 很快达到2.8 mm且有振荡，随后 在系统达到稳定状态的过程中， 活塞杆的位移逐渐减小到0，这表 明活塞杆只在结构物破坏的一瞬 间有位移，其他时间活塞杆只输 出力而没有位移
知识回顾 Knowledge Review
基于Simulink的液压系统动态仿真
汇报人：xxx
一、阀控液压系统缸简介
液压动力元件可以分为四种基本形式：阀控液压缸、阀控液压马达、泵控 液压缸和泵控液压马达。四种液压动力元件虽然结果不同，但其特性是类 似的。
阀控液压缸系统是工程上应用较广泛的传动和动力系统。由于阀控对称液 压缸系统比阀控非对称液压缸系统具有更好的控制特性，因此，在实际生 产中得到了广泛的应用，但是对称液压缸加工难度大，滑动摩擦阻力较大， 需要的运行空间也大，而非对称液压缸构造简单，制造容易。
数字控制及数字信号处理的建模和仿真中。
采用方块图结构图形对接，跟用笔和纸来画一样容易，与传统仿真软件相比， 更直观、方便、灵活。
可从上到下、左到右创建模型，可以编辑子系统，随意性较高
2、案例
设计一个结构物的疲劳试验机，已知：结构物刚度K=2.55×106N/m，结 构物质量m=18 k g；要 求 最 大加载力Fmax=5×103N，设计时系统的油 源压力取：Ps=10×106 Pa 。
qL Ap dxp CtppL Vt dpL
dt
4e dt
AppL

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d 2 xp dt 2

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QL KqXv KCPL QL ApsXp CtpPL Vt sPL
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ApPL mts2 Xp BpsXp KXp FL