液压动力系统建模与实验研究

论文摘要

科学技术的飞速发展加速了液压技术的进步,扩大了液压技术的应用领域和范围,但同时对液压系统的性能提出了更高的要求。随着自动化程度的不断提高,液压设备的结构和信息传递过程越来越复杂,故障诊断工作变得越来越重要。计算机仿真技术可以在设计中预测系统性能,缩短设计周期和提高系统稳定性。因此,对液压动力系统进行建模与仿真研究具有重要意义,为故障诊断研究提供有参考价值的系统模型。本课题主要做了以下工作:依据功率键合图理论,建立了液压动力系统主要液压元件的键合图模型,并推导了液压元件的数学模型。利用MATLAB的仿真软件包Simulink,建立液压元件的Simulink模型。根据液压动力系统实验台原理图,建立电磁溢流阀动态特性回路和液压动力系统实验台的Simulink模型,进行参数设置并仿真,得到对应回路中压力、流量等参数的仿真曲线。在液压动力系统实验台上,设计电磁溢流阀动态特性、实验台启动、柱塞泵变量和比例溢流阀加载四个实验,并进行压力、流量等数据采集,将仿真结果与实验结果进行了对比分析。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 液压系统建模国内外发展现状
• 1.1.1 国内发展现状
• 1.1.2 国外发展现状
• 1.2 液压系统建模发展趋势
• 1.3 课题的背景和意义
• 1.4 课题来源及研究的主要内容
• 2 液压系统建模方法
• 2.1 常用建模方法
• 2.1.1 解析法建模
• 2.1.2 电液相似建模
• 2.1.3 功率键合图法
• 2.2 键合图建模方案论证
• 2.3 键合图理论
• 2.3.1 键合图一般术语和符号
• 2.3.2 建立键合图的一般规则
• 2.4 本章小结
• 3 液压动力系统建模
• 3.1 液压动力系统实验台简介
• 3.2 液压元件键合图模型
• 3.2.1 电动机
• 3.2.2 柱塞泵
• 3.2.3 溢流阀
• 3.2.4 蓄能器
• 3.2.5 电磁换向阀
• 3.2.6 液压马达
• 3.2.7 比例溢流阀
• 3.3 液压动力系统键合图模型
• 3.3.1 溢流阀动态特性回路键合图模型
• 3.3.2 液压动力系统实验台键合图模型
• 3.4 本章小结
• 4 液压动力系统仿真
• 4.1 仿真平台简介
• 4.1.1 MATLAB简介
• 4.1.2 Simulink仿真软件包简介
• 4.2 液压元件Simulink模型
• 4.2.1 电动机
• 4.2.2 柱塞泵
• 4.2.3 溢流阀
• 4.2.4 蓄能器
• 4.2.5 电磁换向阀
• 4.2.6 液压马达
• 4.2.7 比例溢流阀
• 4.3 溢流阀动态特性仿真
• 4.3.1 溢流阀动态特性回路Simulink模型
• 4.3.2 系统参数
• 4.3.3 仿真结果
• 4.4 液压动力系统实验台仿真
• 4.4.1 实验台启动仿真
• 4.4.2 柱塞泵变量仿真
• 4.4.3 比例溢流阀加载仿真
• 4.5 本章小结
• 5 液压动力系统实验
• 5.1 主要仪器介绍
• 5.2 溢流阀动态特性实验
• 5.2.1 溢流阀动态性能
• 5.2.2 实验条件
• 5.2.3 实验步骤
• 5.2.4 实验结果
• 5.2.5 仿真与实验对比分析
• 5.3 液压动力系统实验
• 5.3.1 启动实验
• 5.3.2 柱塞泵变量实验
• 5.3.3 比例溢流阀加载实验
• 5.4 本章小结
• 6 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录