泵控马达调速液压系统的建模与仿真_王雪芝

《泵控马达调速液压系统的建模与仿真_王雪芝》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第９卷第１期长沙理工大学学报（自然科学版）Ｖｏｌ．９Ｎｏ．１２０１２年３月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈａｎｇｓｈａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ）Ｍａｒ．２０１２文章编号：１６７２－９３３１（２０１２）０１－００７３－０５泵控马达调速液压系统的建模与仿真王雪芝，贺尚红（长沙理工大学汽车与机械工程学院，湖南长沙４１０００４）摘要：论述了变量泵控马达调速回路的基本原理，在对回路系统进行了一定的假设等效和忽略一些对结果影响较小因素的基础上，对某一变量泵控马达系统进行了分析和参数选择，建立了其液压系统数学模型．利用Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍ

2、ｕｌｉｎｋ对回路进行仿真分析，分别得到系统在有无ＰＩＤ控制、加载时间、载荷大小对系统响应的影响．仿真结果表明，系统在ＰＩＤ控制下，负载力矩不为零时，在同一时刻加上不同的负载，系统响应的超调量和调整时间均随着负载的增加而增加；ＰＩＤ控制器具有消除系统响应的稳态误差的作用，能够使系统抗负载扰动的性能提高．关键词：泵控马达；Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ；ＰＩＤ控制；负载中图分类号：ＴＨ１３７．５１文献标识码：ＡＭｏｄｅｌｉｎｇａｎｄｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｐｕｍｐｃｏｎｔｒｏｌｍｏｔｏｒｓｐｅｅｄｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍＷＡＮＧＸｕｅ－ｚｈｉ，ＨＥＳｈａｎｇ－ｈｏｎｇ（Ｓｃｈｏｏｌｏｆ

3、ＡｕｔｏｍｏｂｉｌｅａｎｄＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｈａｎｇｓｈａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ４１０００４，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＢａｓｅｄｏｎｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｏｆＭＡＴＬＡＢ／ＳＩＭＵＬＩＮＫ，ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｗｉｔｈｏｒｗｉｔｈｏｕｔＰＩＤｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｌｏａｄｔｉｍｅａｎｄｉｎｐｕｔｌｏａｄｏｎｔｈｅｒｅｓｐｏｎｓｅｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍｗｅｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎ，ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐａｒａｍｅｔｅ

4、ｒｓｃｏｎｔｒａｓｔｆｉｇｕｒｅｓｗｅｒｅａｌｓｏｄｒａｗｎｏｎｔｈｅＭａｔｌａｂｏｒｄｅｒｓｗｉｎｄｏｗ．ＴｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｕｎｄｅｒｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｏｆＰＩＤ，ｉｆｔｈｅｌｏａｄｗａｓｎｏｔｚｅｒｏ，ｔｈｅｒｅｓｐｏｎｓｅｏｖｅｒｓｈｏｏｔａｎｄｓｅｔｔｉｎｇｔｉｍｅｏｆｓｙｓｔｅｍｉｎ－ｃｒｅａｓｅｄｗｉｔｈｔｈｅｌｏａｄｉｎｃｒｅａｓｉｎｇａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｌｏａｄｓ．ＰＩＤｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｃｏｕｌｄｒｅｄｕｃｅｔｈｅｓｔａｂｌｅｅｒｒｏｒｏｆｓｙｓｔｅｍｒｅｓｐｏｎｓｅ，ａｎｄｉｍｐｒｏｖｅ

5、ｔｈｅａｎｔｉ－ｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｕｍｐｍｏｔｏｒｃｏｎｔｒｏｌ；Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ；ＰＩＤｃｏｎｔｒｏｌ；ｌｏａｄ［１－３］泵控马达容积调速系统主要由电液比例变量大功率或对发热有严格限制的液压系统中．［４］泵和定量液压马达组成．它通过改变液压泵的排Ａｒｒｉｂａｓ和Ｖｅｇａ对泵控马达的驱动进行了比较量来实现速度调节，从原理上讲没有节流、溢流和深入的研究，提出了其优化控制方案；Ｈｉｍａｖａｔｈｉ［５］压力损失，并且具有效率高、产生热量少、调速范和Ｕｍａｍａｈｅｓｗａｒｉ对三相异步电动机驱动泵进围大和输出转矩恒定等优点，因而被广

6、泛应用于行了数学建模研究和模糊控制仿真；北京交通大收稿日期：２０１１－１２－１２基金项目：国家自然科学基金项目资助项目（５０８７５０２８）；浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室开发基金资助项目（ＧＺＫＦ－２０１０２１）；湖南省科技计划资助项目（２００９ｇｋ３１２６）；湖南省自然科学基金资助项目（０９ＪＪ３０８７）作者简介：王雪芝（１９８７－），女，湖南郴州人，长沙理工大学硕士研究生，主要从事机电液系统建模与仿真的研究．７４长沙理工大学学报（自然科学版）２０１２年３月［６］学的张吉军对泵控马达和阀控马达的响应进行５）马达和负载之间的连接结构刚度很大，忽了研究，得出其应用的不同场合；

7、北京航空航天大略结构柔度的影响．［７］学的王岩对泵控马达系统进行了变结构控制算６）输入信号较小，不发生压力饱和现象．管道［８］法探讨；白国长、王占林对变频变量泵结合的调中不产生压力冲击，压力超过安全阀压力．［９］速回路进行了仿真研究；吴保林对某一越野车根据上述假设条件，可列出系统的３个动态上的单泵控制双马达系统进行了控制仿真；北京方程［１２］如下．［１０］理工大学的彭增雄还对泵控马达伺服机构进行①变量泵与液压马达的流量连续方程：［１１］了研究；魏海峰等对变