基于MATLAB的液压系统的设计与仿真毕业设计论文 ㊣ 精品文档 值得下载

为供。

这个系统的数学模型数学模型如下与油箱连接供消去系统模型中的过渡部分，可以得其仿真模型框图如图图供油子系统的仿真框图液压桥和液控单向阀组成调整子系统的仿真模型液压油由供油子系统提供，依次流经液压桥的单向阀比例节流阀单向阀和液西南交通大学本科毕业设计论文第页控单向阀。

这个子系统的输入为供，输出为。

这个系统的数学模型如下消去系统模型中的过渡部分，可以得其仿真模型框图如图图调整子系统的仿真框图三级同步液压缸构成运行系统的仿真模型对于三级同步液压缸构成运行系统，系统的输入为经过调整子系统调整的液压油，流量为，输入压力为调整子系统的输出的压力。

子系统的数学模型如下西南交通大学本科毕业设计论文第页由于三级同步液压缸的模型较为复杂，我们可以将同步液压缸分三级进行讨论，分别建立仿真模型缸筒Ⅲ环节其数学模型如下消去系统模型中的过渡部分，可以得其仿真模型框图如图图缸筒Ⅲ环节的仿真框图西南交通大学本科毕业设计论文第页缸筒ⅢⅡ环节其数学模型如下消去系统模型中的过渡部分，可以得其仿真模型框图如图图缸筒ⅢⅡ环节的仿真框图缸筒Ⅱ柱塞Ⅰ环节其数学模型如下消去系统模型中的过渡部分，可以得其仿真模型框图如图西南交通大学本科毕业设计论文第页图缸筒Ⅱ柱塞Ⅰ环节的仿真框图根据以上各环节分析，可以得到液压缸的仿真模型如图图液压缸的仿真模型框图根据系统的拓扑结构和对每个子系统的分析，得到系统的仿真模型如图西南交通大学本科毕业设计论文第页图电梯上行液压系统的仿真框图电梯上行液压系统的仿真在电梯上行时，液压泵输入为个阶跃信号，而比例流量阀的通径大小输入为个反向的梯形信号，系统的速度的调节主要是依靠比例流量阀的通径大小的调节的。

而液压缸是三级同步液压缸，故在研究液压缸活塞运动时需要讨论液压缸的每级柱塞的运动的速度位移和压力，才能更好的分析电梯液压系统的运行效果并作出合理改进。

下面是对系统输入的流量曲线和比例流量阀通径变化曲线如图图。

西南交通大学本科毕业设计论文第页图系统的输入流量曲线图比例流量阀的通径变化曲线电梯上行液压缸的速度曲线根据系统的仿真模型，对电梯液压系统输入相应的流量信号和调速信号，可以获得液压缸的速度曲线如图西南交通大学本科毕业设计论文第页图各级液压缸的速度曲线由图上可知，各级液压缸的绝对速度是成倍增加的，满足三级同步液压缸的各级活塞缸同步运动的要求。

但是对曲线放大来看如图，速度的振动较大，还不够平稳，这样不利用电梯的平稳运行。

为此我们将在下章讨论改进系统使速度运动平稳。

图各级液压缸的速度放大曲线西南交通大学本科毕业设计论文第页电梯上行液压缸的位移仿真曲线电梯在运动过程中，各级缸筒的位移曲线是直接反应电梯移动的曲线，可以从曲线中看出电梯运行的平稳性和误差，从而可以更方便对电梯进行调整。

在液压电梯的运行过程中，由于电梯的支承方式是双缸同步支承，所以在考虑电梯运行误差的时候，需要把液压缸的位移误差放大倍，这样才能合理的改善电梯的运行。

同步伸缩液压缸的各级缸筒伸出的相对长度是相等的，而其位移则是逐级累加的，所以可以得到如图所示的曲线，下面曲线合理反映了各级缸筒的位移，且各级位移满足电梯的运行要求。

图各级液压缸的位移曲线电梯上行液压缸各级缸筒压力仿真曲线电梯的运动过程中，电梯载重是不断变化的，在本系统的仿真过程中，我们在电梯的负载最大的情况下对电梯运行进行仿真，这样可以更好的观察电梯的运行效果，保证电梯的安全的运行。

而承受负载的主要是液压缸，所以我们需要对液压缸的各级缸筒压力进行分析，这样才能保证液压缸在安全压力下运行。

如图反应了各级缸筒的压力变化。

第级缸筒由于柱塞面积较小，故在承受负载运行时，所受的压力最大第二级缸筒同样在相同负载的情况下，压力比第三级明显要大些第三级液压缸是液压油直接输入的缸筒，其承受压力较小，但要保证真个液压缸安全运行，仍需考虑第三级缸筒的压力变化的影响。

西南交通大学本科毕业设计论文第页图各级缸筒压力曲线本章小结本章根据上章建立的系统的数学模型，对电梯液压系统进行了仿真。

在仿真过程中，把整个系统分为三个子系统液压泵单向阀和调速阀组成供子油系统液压桥和液控单向阀组成调整子系统三级同步液压缸构成运行系统，并对三个子系统分别建立了仿真模型。

得到各个系统仿真模型后，组成了整个液压系统的仿真模型，然后对系统输入了流量信号和调速信号，最后运行便得到了各级液压缸运行的速度位移和压力曲线。

在本章中主要对电梯上行的过程进行了详细的分析，获得了基本满足运行要求的结果。

西南交通大学本科毕业设计论文第页第章电梯液压系统的控制随着当今科学技术的发展，工业自动化水平已成为衡量各行各业现代化水平的个重要标志，而自动控制技术在许多工业领域获得了广泛的应用，但是由于生产工艺日益复杂，控制品质的要求越来越高，简单的控制理论有时无法解决复杂的控制问题，所以需要种更加先进的控制方法来解决工业发展的瓶颈。

自从计算机进入控制领域以来，用数字计算机模拟计算机调节器组成计算机控制系统，不仅可以软件实现更优化的控制算法，而且可以利用计算机的逻辑功能，使得控制的方法更加灵活和精确。

利用计算机解决控制系统中的问题，不仅可以大大提升控制系统的效率和准确性，而且可以对各种控制系统不断变化的要求做出快速的调整。

在工程实际中，应用最为广泛的调节器控制规律为比例积分微分控制，简称控制，又称调节。

控制器问世至今已有近年历史，它以其结构简单稳定性好工作可靠调整方便而成为工业控制的主要技术之。

当被控对象的结构和参数不能完全掌握，或得不到精确的数学模型时，控制理论的其它技术难以采用时，系统控制器的结构和参数必须依靠经验和现场调试来确定，这时应用控制技术最为方便。

即当我们不完全了解个系统和被控对象，或不能通过有效的测量手段来获得系统参数时，最适合用控制技术。

控制，实际中也有和控制。

控制器就是根据系统的误差，利用比例积分微分计算出控制量进行控制的。

控制主要是将系统误差的比例积分和微分通过线性组合构成控制量，对被控对象进行控制。

这种控制方法简单易懂，使用中不需精确的系统模型，所以得到了广泛的推广。

控制器在不同方面都体现了其自身特点，首先，应用范围广，虽然很多工业过程是非线性或时变的，但通过对其简化可以变成基本线性和动态特性不随时间变化的系统，这样就可控制了。

其次，参数较易整定。

也就是，参数，和可以根据过程的动态特性及时整定。

如果过程的动态特性变化，例如可能由负载的变化引起系统动态特性变化，参数就可以重新整定。

在实际运用中，我们通常可以把利用计算机来模拟控制器，构成数字控制，数字控制在生产过程中是种最普遍采用的控制方法，在机电冶金机械化工等行业中获得了广发的应用。

西南交通大学本科毕业设计论文第页控制原理在模拟控制系统中，控制器最常用的控制规律是控制，常规控制系统原理图如图所示，由模拟控制器和被控对象组成。

图模拟控制系统原理框图控制器是种线性控制器，它根据给定值与实际输出值构成控制偏差将偏差的比例积分和微分通过线性组合构成控制量，对被控对象进行控制，其控制规律为或写成传递函数的形式式中时刻的控制量比例系数积分时间常数微分时间常数简单说来，控制器各校正环节的作用如下比例环节即时成比例地反映控制系统的偏差信号，偏差旦产生，控制器立即产生控制作用，以减少偏差。

积分环节主要用于消除静差，提高系统的无差度。

积分作用的强弱取决于积西南交通大学本科毕业设计论文第页分时间常数，越大，积分作用越弱，反之则越强。

微分环节反映偏差信号的变化趋势变化速率，并能在偏差信号值变得太大之前，在系统中引入个有效的早期修正信号，从而加快系统的动作速度，减小调节时间。

位置控制算法在计算机控制系统中，使用的是数字控制器，数字控制算法通常又分为位置式控制算法和增量式控制算法。

由于计算机控制是种采样控制，它只能根据采样时刻的偏差值计算控制量，因此式的积分和微分项不能直接使用，需要进行离散化处理。

以系列的采样时刻点代表连续时间，以和式代替积分，以增量代替微分，则可作以下近似变换式中，采样周期。

离散化过程中，采样周期必须足够短，才能保证有足够的精度。

为书写方便，将简化表示成，即可得到位置式控制算法或