网站原创摘 要 ：利用MATLAB软件中的动态仿真工具SIMULINK建立了电液伺服控制系统仿真模型,通过对该电液伺服控制系统进行仿真,给出仿真结果,并详细地进行性能分析和研究,对于改进系统的设计以及提高液压系统的可靠性都具有重要意义.
关 键 词 ：电液伺服 位置控制 设计 仿真分析
中图分类号:TP273 文献标识码：A 文章编号：1007-9416(2011)12-0005-02
1.研究背景
电液伺服控制系统多数具有良好的控制性能,并具有一定的鲁棒性,利用计算机对其进行仿真,无论对其性能分析,还是系统辅助设计,都有重要的意义[1].
本文利用MATLAB软件中的动态仿真工具SIMULINK,构造了电液伺服控制系统仿真模型,对其进行仿真,并详细地对其进行系统性能分析.
2.系统的分析
图2.1为某数控机床工作台位置伺服系统的系统方框原理图.由于系统的控制功率较小、工作台行程较大,所以采用阀控液压马达系统.用液压马达驱动,通过滚珠丝杠装置把旋转运动变为直线运动.(如图2.1)
工作台负载主要由切削力、摩擦力和惯性力三部分组成.检测定系统在所有负载都存在的条件下工作,则总负载力为三部分组成.则总负载力为：
等于3500N (1)
伺服阀选择液控型变量柱塞泵和电液伺服阀[3]；位移传感器选用差动式变压器式,其增益为.放大器采用高输出阻抗的伺服放大器,放大倍数待定.
3.系统传递函数
由放大器增益、电液伺服阀的传递函数和液压―马达负载的传递函数组成,则伺服系统的开环传递函数为：
4.系统仿真分析
由以上计算得到传递函数：
(1)通过Simulink仿真,可得到可机床工作台液压伺服系统的仿真模型[2],当＝90时,系统的仿真输出结果如下图4.1所示.
从系统的单位阶跃响应曲线可以看出,系统的阶跃响应性能优良,系统稳定性良好,响应快速,调节时间短.
(2)绘制系统的Bode图,求取系统的幅频性能指标.
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通过matlab运行程序得出结果如图4.2所示.
如图4.2所示,可以看出：＝11.6dB、＝52.8°,相角裕度和幅值裕度为正值,该系统稳定.
5.结语
在液压系统设计中,利用MATLAB/SIMULINK,能够大大简化设计流程,在仿真过程中可以方便地模拟实际系统,反复调整各种参数,很快达到最佳设计要求,充分体现了MATLAB/SIMULINK工具的优越性[1].通过本文的研究,可以为系统的设计和应用提供有利的理论支持[4].