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基于MATLAB/Simulink 的纯水液压同步系统的研究 基于MATLAB/Simulink 的纯水液压同步系统的研究 基基于于MMAATTLLAABB//SSiimmuulliinnkk的的纯纯水水液液压压同同步步系系统统的的研研究究 张宜波 袁锐波 摘要：介绍了纯水液压同步系统的构成，分别建立了插装阀、液压缸、比例调速 阀的数学模型。选用适宜的PID 参数对系统进行控制，并用MATLAB/Simulink 对闭环系统进行了动、静态和稳定性的仿真分析。 Abstract: Abstract: AAbbssttrraacctt::Introduced the pure water hydraulic synchronizing the structure of the system we establish cartridge valve, hydraulic cylinder, proportional speed regulation ， valves mathematical model. The system is controlled by choose the appropriate PID parameters, with MATLAB/Simulink closed-loop system of the dynamic and static and stability of the simulation analysis. 关键词：同步系统；数学模型；仿真 KeyWords: KeyWords: KKeeyyWWoorrddss::Synchronization systems；Mathematical model；Simulation 1. 1. 11..引言 纯水液压技术不仅具有液压技术的共性优点，又具有无污染、安全、节能、 经济性好、动态性能好、系统效率高等突出的特点，符合机械制造可持续性发展 的方向。同步控制回路应用广泛，同步控制回路的功用是保证系统中的两个或者 多个液压缸在运动中的位移量相同或以相同的速度运动。常见的同步控制系统有 并联调速阀同步回路、带补偿装置的液压缸串联同步回路、电液伺服同步回路、 分流集流阀同步回路、比例电磁调速阀同步回路、同步缸同步控制回路等。 水压元件由于材料等方面的制约，产品还比较少，我们知道水压插装阀的锥 阀结构有磨损的自我补偿的能力，密封性能好，具有通用性较强的优点，但在利 用插装阀的锥阀结构组成的纯水液压同步系统的研究很少。本文拟通过对纯水液 [1] 压同步系统同步控制的研究，为纯水液压传动的应用提供一定的理论依据 。 2. 2. 22..同步系统的结构及数学模型 纯水液压同步系统如图1 所示。本系统的两个液压缸分别由两个逻辑阀控 制，同步回路采用进油路调速回路，其速度设定由单片机程序设置。液压介质经 5 6 7 8 过节流阀 、调速阀 后，推动液压缸 、 活塞杆向上运动。活塞杆运动由位 移传感器9、10 测定，经过信号放大电路和A/D 转换后，输入单片机。单片机 采用PID 算法后，从而控制比例调速阀6 的流量，实现两只液压缸的同步运动。 ．—『r]nH ，、 、夏／ 3 ．■——_ 1-溢流阀；2—水压齿轮泵；3—插装阀逻辑块；4—插装阀逻辑块；5—主动缸手动节流阀； 。《E暂∥ 6—从动缸比例调速阀；7—主动液压缸；8—从动液压缸；9—主动缸位移传感器；10—从动 缸位移传感器 图1 纯水液压同步系统原理图 3. 3. 33..数学模型的建立 同步液压缸的模型是用换向阀作为先导阀，插装阀作