发布时间 : 星期二 文章自卸系统液压多缸同步电液控制研究 - 图文更新完毕开始阅读
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电磁换向阀：S-DSG-03-3C3-D12-C-N； 电磁调速阀：QF-B20C； 减压阀：F-H-H-T-06-B-1
以上所选择的阀类元件皆能保证液压回路的正常运行。
7 方案在MATLAB中的仿真
7.1关于液压在MATLAB中仿真的概述
在前面几个部分的分析，已经确定了液压系统的方案和各个液压元件的型号与参数。为了研究液压系统的可行性，需要对其进行验证。若是用实物会增加研究成本，而且对于现有的条件，也不太可能，所以用实物研究分析的方案行不通。从成本、便利性等各方面考虑，可以采用软件进行仿真，此处用的MATLAB软件。
用MATLAB进行仿真的具体步骤如下：首先，先用Simulink中的液压模块画好整个液压系统图，同时将系统图中的液压各部件的参数修改过来；其次，针对本课题的研究目的，我们可以利用最差的情况进行分析，即当两缸在精度范围内相差最远的时候，看液压缸能否在规定的时间内恢复到与液压缸同步；最后，求出相关液压元件的书序模型的传递函数，并画出数学模型图，对其进行仿真。
当然，如果所显示的图像能在规定的时间内能够得到抵消、补偿，甚至相差的数值在可允许的范围内，我们同样认为这种液压与控制系统能够保证液压缸的同步运动。反之，如果在规定的时间内，相差的数值超出了允许的范围，那就说明这种液压与控制系统不能保证液压缸的同步运动，将不予采用。
7.2载重模型的确定
对于货车车厢被举升过程中，可以将车厢和液压缸看成是一个振动系统，当然在这里只考虑液压缸活塞杆和液压油的振动变化，不考虑车厢在举升过程中的振动。对于一个简单的振动系统包括一个储存动能的元件、一个储存势能的元件和一个阻尼器。对于这里的液压系统，应该确定活塞杆和液压油的弹性系数，但是我们应该首先知道他们的材料。 7.2.1活塞杆
查阅《机械设计手册》知，活塞杆的材料大多用C-45钢，表面镀硬铬。45钢静态弹性模量：196-216GPa，确切的是210GPa左右。活塞杆的参数：
1?A??d2??0.1252?0.01227m2面积： 44活塞杆的长度近似看成是液压缸的行程，即：l=0.53m； 弹性模量：E=210GPa
12?d?EAE4所以，得活塞杆的弹性系数：K1???3.888?107N/m
ll7.2.2液压油
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查阅《机械设计手册》知，选用L-HM液压油，以精炼矿油为基础油，并加以多种添加剂，具有良好的抗磨性、润滑性、防锈抗氧化性，适用于低、中、高压液压系统。其具体参数如下表8所示：
实验方法 品种（GB7631.2） L-HM 质量等级 优等品 黏度等级（GB3141） 32 GB/T265 28.8-25.2 取32 运动黏度（mm2/s）40?C 黏度指数 表8
查阅相关书籍知，在常温下，纯净油液的体积模量为E?(1.4?2)?103MPa，为方便计算，取1.7?103MPa;
95 1?0.588?10?9; E在液压缸所承受的压强作用下，油液体积的变化量是：
?v?P???6.022?106?0.588?10?9?3.54?10?3m3
1A??D2?0.0314m2 液压缸的直径D?0.2m，其截面积是 4?v从而的竖直方向上的变化量为???0.113m
A单个液压缸所承受的力F?187.39kN
得液压油的弹性系数k2?F/??1.658?106N/m
那么这种情况下，油液的压缩系数为：??7.2.3载重模型系统的分析
经分析可知，车厢及所装载的货物是储存动能的元件、活塞杆和液压油相当于两个串联在一起的弹簧，然后有一个阻尼器，从而构成了一个完整的振动模型，具体情况如下图8所示：
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图8
上面求的k1?3.888?107N/m,k2?1.658?106N/m，因为它们是串联的，所以可
k1k23.888?107?1.658?1066合并成一个弹簧系数，得k???1.59?10N/m 66k1?k238.88?10?1.658?10F187.39kN??3747800N/(m/s) V0.05m/s活塞行程530mm，其运动速度是0.05m/s，所以可求的伸长的最长状态下需要
s0.53m的时间：t????10.6s
v0.05m/s为了提高数据的准确性，现将t?等分成100份，既得周期T.
由阻力表达式F?C?V得阻力常数C?t?2?2???0.106s得w??59.24rad/s 100wT11?9.43396Hz 相对应的频率f??T0.106以上是一个完整的载重系统的振动模型所得到的各项参数，是建立液压系统模块所不可或缺的。
由T?7.3液压系统模块的建立
在MATLAB软件中，Simulink下有一个专门针对液压的仿真分析模块，名为simHydraulics。具体步骤是：
1、进入MATLAB软件界面，点击进入Simulink子界面；然后点击左侧的simHydraulics，并新建一个界面；显示如图9所示；
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图9
2、在相应的模块中选择合适的模块，用鼠标拖到新建的界面上。在每个液压模块上都有相应的接线口，将鼠标指到接线口位置，按住鼠标右键不放，移动鼠标到另外一个液压模块的接线口位置，松开鼠标，就可将这两个液压元件连在一起，依次类推，便可连接一套完整的液压仿真模块系统。显示如图10所示；
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