应用MATLAB软件进行一种水压流量控制阀的仿真设计邱鸿利WaterHydraulicFlow2controlValveMatlabQiuHong2liHuangYan,LiuYin2shui,LiZhuang2yun(华中科技大学机械学院液压气动技术研究中心,湖北省武汉市430074):在一般的液压系统设计中引入matlab仿真设计工具,可以增强设计可靠性和科学性,提高设计效率。文章以一种新型水压流量控制阀的设计为例,简述了通过matlab进行整个仿真设计的过程关键词:仿真;matlab;流量控制阀;水压传动中图分类号TH13715文章编号:1000248584文献标识码Cd———设定阀口流量系数X0———补偿阀口的最大开度———设定阀口关死,补偿阀口全开时弹簧的预压缩量μ———水在常温下的动力黏度———密封圈的摩擦系统引言液压系统设计中的突出难点在于其所涉及的研究对象(如气体、液体等各种流场)的物理特性包含诸多非线性影响因素,这给其数学建模和仿真分析带来了较大的困难。按照以往的液压系统设计方法,设计者不仅要具备丰富的液压系统控制的设计经验,而且必须具备相当的数学建模及求解的理论功底,要耗费相当大的精力进行纯数学的解析推导工作matlab软件作为目前国际控制界最为流行的计算机辅助设计及数学工具软件、三维图形绘制功能,具有较高的可信度和灵活的使用方法,非常合适现代控制理论的计算机辅助设计Simulink是集成在matlab中的动态,其特点在于:一方面,它是matlab的扩展,保留了所matlab的函数和特性;另一方面,它又有图形化编程和可视化仿真的特点,从而使控制系统建模与仿真摆脱了繁琐的关联矩阵求取和输入,可以将更多的精力集中在系统的设计和矫正上,使得控制系统的计算机辅助设计向可视化的方向迈进了一大步简要介绍一下充分利用matlab软件的Simulink工具箱以实现的一种高效、科学的液压系统设计方法,它类似于油压系统中的调速阀,即是将一个设定阀口与一个补偿随动阀口串联成的一个组合阀,其中补偿阀口为常开结构,它所控制的不是自身的前后压力,而是与其串联的设定阀口的前后压力差。当设定收稿日期:2001212229基金项目:国家自然科学基金资助项目(59975031)作者简介:邱鸿利,福建福州人,硕士,主要从事水压传动基础理论及其元件与系统的研究工作液压与气动200216前馈通路流量方程4175Dzp101242μ0125在工作点处p1pz,所求出的Qz值约等于设阀芯向下运动方向为正,则有补偿阀芯所受的力平衡方程p2Az2新型水压流量控制阀设计原理图阀口的开度被设定之后由补偿阀口的补偿运动来调节其前后压差基本一定假设系统的流量损失为零,则有阀腔内的流量连续性方程当系统平衡时,该阀芯的运动和速度的变化量不通过求解上述方程可得对应于每一设定阀口开h1的特性方程在实际结构中,由于各函数关系较为复杂,代入上述方程组求解特性方程的具体表达式十分困难simulink仿真模型在本仿线为信号(constant)、阶跃观察系统响应、分析系统特性Q2Qz通过设定阀口的流量方程式d0dxp2补偿阀芯所受的稳态液动力ρQ2vcos2h2仿线在第一次仿真前,应先在仿真输入输出界面的“模块参数”(Blockparameter)对话框中集中输入系统各结构的仿真参数,以后只需对个别参数进行调整和修改即可。更为方便的是,由于仿真的观察是实时的,而且simulink系统还允许操作者在仿真过程中实时地调整参数。如果仿真结果不符合要求,则可以修改系统模型的参数,继续进行仿真分析,这样既使得仿真过程更加直观,又提高了仿真的效率在该阀的设计过程中,弹簧刚度。以弹簧刚度的参数设计为例。所选的弹簧应具备以下特点:使阀的流量输出在所要求的范围内。首先,通过常规的弹簧设计计算,可预先得出所需弹簧的刚度参数可能为20mm;其次,将该参数带入仿真程序中加以验证;同时,亦选取另外几个弹簧刚度值作为参照,分别带入模型仿线是常值(这样横坐标也可等价视为以秒为单位的时间轴),设定阀口011mm。从图中可见,所设计的系统的出流稳定性基本是好的;弹簧刚度值增大,稳定流量将随之增大,但响应时间也要相应拖长,响应时间约为015s出流量为615min,基本满足设计要。通过这样的仿真结果对比,在上述的几项设计原则下可以很直观地验证出最佳的参数配置范围应是18～25mm,并验证出mm是可行的似地,其他参数也可在仿真中利用比较法和两分法加以调试和验证,最终得出系统所需的最佳结构参数配置就是对各结构参数优化配置后,通过调h1得到的压力2流量特性曲线当然,matlab强大的运算功能和丰富的控制系统工具箱还可以很便利地完成复杂的系统动态。例如,在所研究设计的水压流量控制阀中,当设定阀口设定好后,整个阀的瞬态工作特性就取决于补尝阀口阀芯的运动状态MPa时的阶跃变化补偿阀芯的动态响应实验结果在以上仿真设计的基础上,系统得出了所设计的最佳的流量控制阀的各主要结构参数配置成了该阀的设计图纸,加工出样机即是样机在低压状态下进行试验得出的压力调速阀的流量压力特性实验结果液压与气动200218液压脉冲码调制(PCM)位置伺服控制系统的建模研究石延平ModelingStudyPositioningServoSystemPCMShiYan2ping(中国矿业大学机电学院,江苏徐州221008)PCM阀的静态特性进行了研究,建立了电液PCM位置伺服控制系统的数学模型。分析PCM阀最小过流面积对系统的影响关键词:位置伺服控制PCM;数学模型中图分类号TH13717文献标识码文章编号:1000248583引言近年来种技术能够满足要求。国内目前对气动PCM控制研究的较多,而液压PCM控制相对较少。为了从理论上对液压PCM伺服控制系统进行定性分析和定量分析首先必须建立系统的数学模型。对系统分析研究的准确性主要取决于数学模型的准确性,即与实际系统的近似程度。本文拟对液压PCM位置伺服控制系统数学模型的建立进行研究液压PCM伺服控制原理PCM控制方式是把控制,控制一组开关阀,如图PCM工作原理图

　　辽宁省营口市鲅鱼圈区鲅鱼圈区实验中学2023-2024学年八年级下学期期中数学试题耀世登陆？