基于MATLAB的电液伺服钢带卷曲跑偏位置控制系统仿真研究.docx

DO I: 10. 3969 / j1 DO I: 10. 3969 / j1 issn11001 - 3881120101011031 基于 MATLAB 的电液伺服钢带卷曲跑偏位置控制系统仿真研究 李留柱 , 袁锐波 , 杨海峰 , 李庆 , 任海勇 (昆明理工大学流体传动与控制研究所 , 云南昆明 650093 ) 摘要 : 介绍了钢带卷曲跑偏位置控制电液伺服系统的组成及工作原理 , 建立了系统主要控制元件和执行元件的数学模 型 , 在 MA TLAB / Sim u link环境下对系统进行仿真模拟 , 并给出仿真结果 。 关键词 : 钢带卷曲跑偏位置控制 ; 建模 ; 仿真 ; MA TLAB 中图分类号 : TH137152 文献标识码 : A 文章编号 : 1001 - 3881 ( 2010 ) 1 - 095 - 3 S im u la t ion an d S tudy on E lec tro2hydra u l ic Servo Sy stem of M e ta l Ban dπs C ur l in e ss Po s it iona l C on tro l Sy stem Ba sed on M A TL A B L I L iuzhu, YUAN R u ibo, YAN G H a ifeng, L I Q ing, R EN H a iyong ( Facu lty of M echan ica l and E lec trica l Enginee ring, Kunm ing U n ive rsity of Sc ience and Techno logy, Kunm ing Yunnan 650093 , Ch ina) A b stra c t: The struc tu re and p rinc ip le of e lec tro2hyd rau lic se rvo system of m e ta l bandπs cu rline ss po sitiona l con tro l system wa s in2 troduced. The mode ls of the con tro l componen t and execu tion componen t we re bu ilt. The sim u la tion of the e lec tro2hyd rau lic se rvo po2 sitiona l con tro l system wa s m ade in MA TLAB / Sim u link c ircum stance and the sim u la tion re su lts we re given. Keyword s: M e ta l bandπs cu rline ss po sitiona l con tro l; Mode ling; Sim u la tion; MA TLAB 0 概述 随着科学技术的发展 , 电液伺服技术不仅是一种 传动手段 , 更是一种控制手段 , 特别是和电子技术的 结合 , 使其具有了更快的响应速度 、更 高 的控 制 精 度 , 在军事 、航空 、航天 、机床等领域中得到广泛的 应用 , 目前液压伺服技术特别是电液伺服系统已经成 为武器自动化和工业自动化的一个重要方面 , 应用十 分广泛 。 作者研究的电液伺服控制系统是以钢带卷曲跑偏 控制系统为例 , 钢带卷取是通过卷取机将轧制的钢带 卷到卷筒上 , 由于受到钢带的张力 、厚度 、弯曲等因 素的影响 , 将会发生跑偏 , 即轴向不对齐 。因此跑偏 控制能够使钢带卷取沿轴向对齐 , 避免跑偏造成设备 损坏或断带等事故 , 实现刚带自动卷齐 。 阀 、液压缸 、卷取机组成 , 系统框图如图 2 , 系统的 输入为钢带跑偏位移 , 经过光电检测器的检测 , 检测 器将位移信号转换为电压信号 , 电压信号经伺服放大 器放大 , 产生一个差动电流 Δi去控制电液伺服阀阀 芯位置 , 从而使伺服液压缸拖动卷取机纠正跑偏 , 现钢带自动卷齐 。 实 图 2 电液伺服控制系统框图 1 建立系统模型 111 液压缸传递函数的推导 图 3 四通阀控制的液压缸工作原理图 图 3 为四通阀控制的液压缸的工作原理图 , 液压 缸的数学模型由两腔的流量连续方程和活塞运动方程 图 1 电液伺服控制系统简图 该系统由 光 电 检测 器 、伺 服放 大 器 、电液 伺 服 收稿日期 : 2008 -