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20MN锻造液压机动态性能仿真研究

李小庆  
【摘要】:在对20MN 锻造液压机进行分析的基础上,利用Matlab 的Simulink 工具箱,对液压系统中担任主要流量分配的主控滑阀及液压系统回程卸压的过程进行动态性能研究。 首先从锻造液压机系统组成出发,介绍了液压系统的工作原理和液压系统的各阀在锻造过程中的工作状况,着重分析了主控滑阀的工作情况。 其次讨论了液压系统动态性能仿真的方法。在分析各种数学建模方法和仿真软件的基础上,采用以下三个步骤对锻造液压机进行仿真:根据力平衡方程和液流连续方程建立系统的数学方程; ②对数学方程进行分析,推导出系统的传递函数或方框图,建立了数学模型; ③在Matlab 的Simulink 工具箱下建立仿真模型,利用Matlab 的图形输出功能直接输出仿真曲线。 然后利用以上三个步骤对液压系统中最重要的阀——主控滑阀进行仿真,得出在不同工况下滑阀的响应曲线。将仿真曲线与实际采样曲线相比较,说明了该阀的动态性能可以满足生产需要。主控滑阀为一非标准大型滑阀,仿真结果为选择合适的控制方法提供参考依据。 最后对改造后换上的比例节流阀进行数学推导,得出了该比例节流阀的数学模型,根据数学模型建立了仿真模型。利用Simulink 中的封装技术将主控滑阀和比例节流阀封装成单个模块,利用这些模块建立了锻造液压机回程卸压时的仿真模型。通过对仿真曲线和实际采样曲线的比较,验证了这种仿真方法的正确性。


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