基于Simulink的比例阀控液压缸的建模与仿真

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随着现代工业的不断发展对液压控制系统的稳定性、快速性、准确性提出了愈来愈高的要求。在以往液压系统设计中用到的开关型或定值控制型液压阀已不能满足现代工业的要求，电液比例阀因其具有控制灵活、精度高、响应快等优点而广泛应用于工业机械和工程建设机械。通过对夹具实验台液压系统建立数学模型和 Simulink 模型，并利用 MATLAB 对影响系统动态特性的相关参数进行仿真分析。
1 液压系统简介
夹具实验台液压系统主要由定量泵、溢流阀、两位四通电磁换向阀、两位六通手动换向阀、液压缸 1、2 及位移传感器等组成。由于原系统的两位四通电磁换向阀不能实现对流量的连续控制，并且整个系统属于开环控制不能满足液压系统对动态特性和稳定特性的质量要求。因此对液压系统进行改进，将两位四通电磁阀换成三位四通电磁比列换向阀来实现对流量的连续控制，并采用比例放大器、PID 控制器等使整个系统构成闭环控制。用位移传感器将液压缸活塞杆的位移信号反馈回来与给定信号进行比较，得出一个偏差即闭环控制的误差信
号，通过比例放大器放大后驱动三位四通比例换向阀动作，从而实现对活塞杆位移和速度的控制［1］。其工作流程如图 1 所示。