三通阀控单作用缸电液伺服系统的建模与仿真

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1、2013年2月机床与液压Feb．2013第41卷第4期MACHINETOOL&HYDRAULICSVo1．4lNo．4DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2013．04．027三通阀控单作用缸电液伺服系统的建模与仿真阎晓珊，刘玉绒(1．东北电力大学机械工程学院，吉林吉林132012；2．广州机械科学研究院有限公司，广东广州510700)摘要：为适应仅对液压缸单方向输出力的精度和稳定性要求精确控制的场合，设计了一种三通阀控单作用缸电液伺服系统。通过控制系统的输出压力达到控制系统的输出力的目的。对该系统进行了简化，建立了动态数学模型。利用M

2、AT-LAB对该模型进行了仿真，获得了相应的阶跃响应曲线和伯德图。由动态性能和稳态误差可以证明所建立的数学模型与实际输出基本吻合。通过在仿真框图中改变系统主要参数，观察其对系统动态特性的改变，由此得出系统优化措施。关键词：电液伺服系统；三通阀控单作用缸；建模；仿真；优化中图分类号：TH137．7文献标识码：A文章编号：1001—3881(2013)4—092—4ModelingandSimulationforElectro-hydraulicServoSystemwithSingle-actingoil．cylinderControlledbyThree-w

3、ayValveYANXiaoshan．LIUYurong(1．SchoolofMechanicalEngineering，NortheastDianliUniversity，JilinJilin132012，China；2．GuangzhouMechanicalEngineeringResearchInstituteCo．，Ltd．，GuangzhouGuangdong510700，China)Abstract：Anelectro-hydraulicservosystemwithsingle—actingoil—cylindercontrolledbythr

4、ee-wayValVewasdesigned，inordertosuitthesituationthattheaccuracyandstabilizationofoil．-cylinderout．-putforceonlyinsingledirectionwererequiredtobecontrolledaccurately．BytheuseofMATLAB，themodelwassimulated，andthecurveofstepresponseandBodediagramwereobtained．Theestablishedmathematicmod

5、elcoincidedtlltheactualoutputwasprovedbythedynamicperformancesandsteady—stateeiTor．Thevariationsofthedynamiccharacteristicsofthesysteminfluencedbychangingthemainparameterofthesysteminthesimulationblockdiagramwereobserved．thereouttheoptimizationme~uresforsystemareobtained．Keywords：E

6、lectro-hydraulicservosystem；Three-wayvalvecontrolledsingle-actingoil-cylinder；Modeling；Simulation；Opti—mization在液压伺服系统中，采用控制液压系统的压力从和抛钢)时，会使无杆腔压力上升和下降，则三通而控制系统的输出力的形式较为普遍。例如精轧机正阀控单作用缸通过控制伺服阀阀芯的向左或向右位弯辊液压系统，对液压缸加载时的弯辊输出力的精度移，继而控制压力油流入或流出伺服缸无杆腔，相应和稳定性要求精确控制，但对卸载时的力要求并不地调整受控腔的压力，使受控压力

7、迅速恢复到设定高。若采用对称缸，则实物结构尺寸大，对结构尺寸值。要求严格的设备并不适合；而采用对称四通阀控制不对称缸在运动换向的瞬间存在巨大的压力跃变，这对压力控制是极其不利的。针对这种特殊要求的场合，可以采用标准的四通伺服阀堵死一个控制口不用，使伺服缸无杆腔受控，而活塞杆腔通人恒定的低压，这样就相当于三通阀控单作用缸，如图I所示。油源压力P。活塞杆腔通入的低压恒压，作用是防止活塞杆腔图1液压系统简化图空吸并吸人灰尘，同时也起到增加阻尼的作用。液压1建立电液伺服系统数学模型系统简化后如图1所示。1．1液压动力机构由于这种三通阀控单作用缸受控腔只有无杆腔，文中

8、所讨论的对象是三通阀控单作用缸电液伺服在压力控制过程