基于Simulink全自动液压压砖机液压系统仿真基础平台开发

论文摘要

全自动液压压砖机(简称压砖机)主要用于陶瓷墙地砖的压制成形,是陶瓷墙地砖生产线中的关键机械设备,也是集机、电、液为一体化的高技术、高精度的现代化陶瓷机械设备,在陶瓷墙地砖生产中得到了广泛的应用。压砖机生产砖坯质量的高低、稳定运行的可靠性及运行速度的快慢与液压系统的动态性能密切相关。通过对压砖机液压系统的动态仿真研究,可以为进一步提高和完善现有压砖机液压系统的性能提供理论依据。因此,针对压砖机的液压系统,提出建立液压元件仿真模型库,建立液压系统仿真基础平台。压砖机液压系统仿真基础平台的建立,实现了对压砖机液压系统简单快速仿真,为相关工作人员对液压系统的设计、参数选择、元件选用提供了设计平台,为实际设计工作提供理论依据,具有重要的现实意义。本课题主要进行了以下几个方面的研究工作:1、以功率键合图作为理论基础,建立了压砖机液压系统中常用液压元件的键合图模型。根据液压元件的键合图模型,建立对应的数学模型。2、以液压元件的数学模型为基础,应用Matlab软件仿真工具包Simulink,建立液压元件的Simulink仿真模型,将仿真模型打包封装得到液压元件的仿真子模型。在建立好各个元件的仿真子模型后,建立仿真元件库。3、根据压砖机液压工作原理图,以压制部分加压、排气回路为例进行仿真,介绍仿真基础平台的使用方法。通过建立压砖机的仿真基础平台,典型回路的仿真应用,可见仿真基础平台的开发对液压系统的研究、设计具有重要意义。平台的开发为压砖机液压系统的改进设计提供了方便,提高了压砖机的产能,为各项实验工作的开展提供了概念设计的平台。同时减少物理样机的使用,降低开发成本,缩短开发周期。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 论文研究的背景与意义
• 1.2 全自动液压压砖机研究综述
• 1.2.1 国内压砖机研究现状
• 1.2.2 国外压砖机研究现状
• 1.2.3 国内外压砖机发展比较
• 1.2.4 压砖机的发展趋势
• 1.3 国内外液压系统仿真技术的研究现状
• 1.4 课题研究目的、来源及主要内容
• 2 全自动液压压砖机液压系统
• 2.1 全自动液压压砖机简介
• 2.1.1 压砖机工作原理
• 2.1.2 压砖机主要特点
• 2.1.3 压砖机的组成
• 2.1.4 压砖机的工作制度和动作程序
• 2.1.5 压砖机主要技术参数
• 2.2 压砖机液压原理分析
• 2.2.1 泵站及系统压力设定
• 2.2.2 料车动作
• 2.2.3 顶模运动
• 2.2.4 压制循环
• 3 液压系统建模
• 3.1 液压系统动态特性研究内容和方法
• 3.1.1 液压系统的静态特性和动态特性
• 3.1.2 液压系统动态特性研究内容
• 3.1.3 液压系统动态特性研究方法
• 3.1.4 本课题采用的方法
• 3.2 功率键合图理论
• 3.2.1 功率键合图理论概述
• 3.2.2 功率键合图基本原理
• 3.2.3 功率键合图的基本元件
• 3.2.4 功率键因果关系的确定
• 3.2.5 液压系统键合图模型的建立步骤
• 3.3 液压系统各元件的键合图模型
• 3.3.1 液压泵
• 3.3.2 滤油器
• 3.3.3 蓄能器
• 3.3.4 管道
• 3.3.5 插装阀
• 3.3.6 液压缸
• 4 液压系统仿真基础平台的开发
• 4.1 仿真技术平台介绍
• 4.1.1 Matlab简介
• 4.1.2 Simulink工具包简介
• 4.1.3 Simulink模型库
• 4.1.4 建立子系统
• 4.1.5 子系统封装
• 4.2 仿真子模型的建立
• 4.2.1 液压泵
• 4.2.2 滤油器
• 4.2.3 蓄能器
• 4.2.4 管道
• 4.2.5 插装阀
• 4.2.6 液压缸
• 4.3 建立液压元件库
• 4.3.1 元件库的建立
• 4.3.2 元件库模块与引用块的关联
• 4.3.3 可配置子系统
• 4.3.4 元件库添加至Simulink库浏览器
• 4.3.5 Simulink与MSC.EASY 5联合仿真
• 5 仿真实例分析
• 5.1 加压过程
• 5.1.1 液压原理
• 5.1.2 建立仿真模型
• 5.1.3 参数计算
• 5.1.4 仿真环境设置
• 5.1.5 仿真结果
• 5.2 排气过程
• 5.2.1 液压原理
• 5.2.2 建立仿真模型
• 5.2.3 参数计算
• 5.2.4 仿真算法
• 5.2.5 仿真结果
• 5.3 小结
• 6 结论与展望
• 6.1 课题工作总结
• 6.2 研究工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录A:攻读硕士期间发表学术论文情况