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引言液压伺服系统是以液体压力能为动力的机械量（位移、速度和力）自动控制系统按系统。
控机械量的不同，它又可以分为电液位置伺服系统、电液速度伺服控制系统和电液力控制系统三种。
电液控制系统的基本元件包括电磁阀、电液开关控制阀、光电耦合器、功率放大器、电—机械转换器、普通电液伺服阀(频宽数十赫)、高频电液伺服阀(国内产品 400 赫)、电液比例流量阀、电液比例压力阀、电液比例方向阀、电液复合阀、电液比例泵、电液通断控制阀、电液数字阀、电液数字缸、电液数字泵等。
它们广泛用于机床工业、冶金工业、船舶工业、煤炭工业和工程机械等的控制系统中。
本文要研究的是电液速度控制系统及其仿真分析，是对电液速度控制系统的各个环节进行了数学模型的建立，并应用Matlab/Simulink对电液速度控制系统进行了仿真分析,通过幅频特性和相频特性的变化得到数学模型中各个部分对整个控制系统的影响。
1 绪论液压控制是液压技术领域的重要分支。
近20年来，许多工业部门和技术领域对高响应、高精度、高功率—重量比和大功率液压控制系统的需要不断扩大，促使液压控制技术迅速发展。
特别是控制理论在液压系统中的应用、计算及电子技术与液压技术的结合，使这门技术不论在元件和系统方面、理论与应用方面都日趋完善和成熟，并形成一门学科。
目前液压技术已经在许多部门得到广泛应用，诸如冶金、机械等工业部门及飞机、船舶部门等。
我国于50年代开始液压伺服元件和系统的研究工作，现已生产几种系列电液伺服产品，液压控制系统的研究工作也取得很大进展。
1.1电液控制技术的发展及趋势液压技术的发展与流体力学理论研究相互关联。
自1650年帕斯卡提出静态液体中的压力传播规律--帕斯卡原理以来，1686年牛顿揭示了粘性液体的内摩擦定律，18世纪建立了流体力学的连续性方程。
这些理论的建立为液压技术的发展奠定了理论基础。
从1795年，英国人首先制造出世界上第一台水压机起，液压传动开始进入工程领域。
第30卷第6期2009年 6月煤 矿 机 械CoalM ine MachineryVol .30No .6Jun .2009基于MAT LAB 泵控马达变转速节流复合调速系统P ID 控制仿真刘 松1,施永强2,王 伟1(1.安徽理工大学,安徽淮南232001;2.国投新集能源股份有限公司板集煤矿,安徽淮南236700) 摘 要:运用MAT LAB 软件,建立了泵控马达变转速节流复合调速系统P I D 控制仿真框图,进行了P I D 控制仿真研究,得出了负载为阶跃信号和正弦信号时的马达速度仿真图,以及系统输入信号为方波时的马达速度仿真图。
同时对P I D 控制系统的曲线跟踪进行了仿真研究,并与开环控制时的曲线跟踪仿真及实验进行了对比,得出了相应的结论。
关键词:变转速节流复合调速;仿真;P I D 控制中图分类号:TH3;TP39 文献标志码:A 文章编号:1003-0794(2009)06-043-03Pum or Var i a ble Speed Throttle Co m b i n a ti on Govern i n gSystem P I D Con trol and S i m ul a ti on on MAT LABL I U Song 1,SH IY ong -q i a ng 2,W ANG W e i1(1.Anhui Seience and Technol ogy University,Huainan 232001,China;2.Banji CoalM ine of Guot ou Xinji Energy Co .,L td .,Huainan 236700,China )Abstract:The use of MAT LAB s oft w are,the establishment of a variable s peed pump -contr ol -mot or s peed contr ol syste m P I D composite ex penditure contr ol si m ulati on bl ock diagra m ,a P I D contr ol si m ula 2ti on study,t o dra w the l oad f or the step signal and sinus oidal signal when the mot or s peed of si m ulati on p lans,as well as the syste m square wave input signal for the mot or s peed when the si m ulati on map.A t the sa me ti m e,the curve of P I D contr ol syste m f or tracking si m ulati on and open -l oop contr ol of the curve tracking si m ulati on and experi m ent were compared,t o dra w the corres ponding conclusi ons .Key words:variable s peed thr ottle combinati on governing;si m ulati on;P I D contr ol1 泵控马达变转速节流复合调速系统泵控马达变转速节流复合调速系统是由变频器、电机、泵、流量控制阀和马达组合而成的液压系统。
乳化液泵站液压系统建模仿真与控制系统开发的开题报告1. 课题背景随着乳化液在日常生活和工业生产中的广泛应用，乳化液泵站作为乳化液输送的关键设备，也越来越受到人们的关注。
而乳化液泵站的液压系统是其重要组成部分之一，其工作状态直接关系到泵站的工作效率和稳定性。
因此，对乳化液泵站液压系统建模仿真和控制系统开发的研究，对于提高泵站的工作效率和质量具有重要意义。
2. 研究内容本研究拟对乳化液泵站液压系统进行建模仿真和控制系统开发，具体包括以下内容：(1) 对乳化液泵站的液压系统进行探究和研究，对其结构和工作原理进行深入理解和分析。
(2) 建立乳化液泵站液压系统的数学模型，利用Simulink软件进行建模仿真分析。
(3) 设计控制系统，通过PID控制算法进行控制，实现对乳化液泵站的液压系统的稳态和动态控制。
(4) 对设计的控制系统进行仿真验证，分析其控制效果和性能指标的表现。
3. 研究意义本研究将对乳化液泵站液压系统的建模仿真和控制系统开发进行系统研究，力求实现更高效、更稳定和更精确的自动控制。
此外，本研究还将在液压系统控制领域提供一种新的思路和方法，对于推动液压系统控制技术的发展具有积极的促进作用。
4. 研究方法(1) 文献资料收集法。
通过查阅相关文献和资料，了解乳化液泵站的液压系统和控制系统的基本知识和研究现状。
(2) 数学建模法。
将所研究的液压系统建立数学模型，并利用Simulink软件进行仿真分析。
(3) 控制系统设计法。
根据数学模型和实际控制需求，设计合适的控制系统，并通过MATLAB工具箱实现控制算法的编写和测试。
(4) 仿真验证法。
通过仿真验证和分析控制系统的控制效果和性能指标的表现，检验所设计的控制系统的正确性和可行性。
5. 预期成果(1) 建立乳化液泵站液压系统的数学模型，实现对液压系统的建模仿真分析。
(2) 设计一种高效、稳定和精确的控制系统，并实现对液压系统的自动控制。
(3) 通过仿真验证和分析控制系统的控制效果和性能指标的表现，检验所设计的控制系统的正确性和可行性。
运用仿真技术研制液压泵和马达
惠纪庄;纪真;邹亚科
【期刊名称】《工程机械与维修》
【年(卷),期】2009(000)006
【摘要】研发液压泵和马达的关键是分析流道和模型的物理特性。
计算机仿真技术它利用虚拟环境在可视化方面的优势以及可交互式探索虚拟物体的功能,进行几何、功能、制造及试验等方面交互的建模和分析,使产品性能和质量达到一个更高的水平。
常用的仿真技术有4种。
【总页数】1页(P167)
【作者】惠纪庄;纪真;邹亚科
【作者单位】陕西省西安市南二环中段,长安大学377信箱,710064;陕西省西安市南二环中段,长安大学377信箱,710064;陕西省西安市南二环中段,长安大学377信箱,710064
【正文语种】中文
【中图分类】TU6
【相关文献】
1.液压泵(马达)可靠性试验台设计与仿真
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4.液压泵—马达的高压化——轴向柱塞泵—马达
5.基于LabVIEW的功率回收型液压泵-马达试验台
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基于SIMULINK 泵控马达调速系统建模仿真摘要：依据泵控马达工作原理，建立了变量泵控马达数学模型，利用MATLAB/simulink 并对其进行仿真分析，分别考察系统有无PID 控制，负载的不同输入时刻，负载的输入大小对系统响应的影响，并且在MATLAB 命令窗口绘出了以上不同参数的对比图。
关键词：泵控马达; MATLAB/simulink; PID 控制;负载引 言泵控马达容积调速系统主要由电液比例变量泵和定量液压马达组成，其采用改变液压泵的排量来实现速度调节的，从原理上讲没有节流，溢流和压力损失，并且具有效率高、产生的热量少、调速范围大、输出转矩恒定的优点，因而被广泛应用到大功率或对发热有严格限制的液压系统中。
本文从建立泵控容积调速系统的数学模型出发，利用MATLAB/SIMULINK 对其进行仿真，来研究泵控马达的动态特性和影响因素，进而制定更好的控制策略，以达到较好控制液压马达输出转速的目的。
图1 变量泵定量马达原理图1 变量泵定量马达容积调速系统建模变量泵一定量马达液压容积调速系统的原理如图所示。
变量泵的输入转速pn 、马达的排量m D 一定的情况下，通过改变变量泵的排量pD ，达到调节马达输出转速m n 的目的。
为简化分析，参考文献等作如下假设：(1)泵和马达的泄漏为层流，忽略低压腔壳体的外泄漏，泵和马达的壳体回油压力为大气压； (2)泵和马达组成的两个腔室的总容积相等，每个腔室内油液的温度和体积弹性模量均为常数，且压力均匀相等；(3)液压泵和液压马达之间的连接管道很短，可以1忽略管道中的压力损失、流体质量效应和管道动态忽略不计；2(4)补油系统的压力、流量没有滞后，忽略负载瞬变的影响，认为补油压力为常数，为工作时低压油腔的压力，仅高压腔压力发生变化；(5)马达和负载之间的连接结构刚度很大，忽略结构柔度的影响；(6)输入信号较小，不发生压力饱和现象。
管道中不产生压力冲击，压力超过安全阀压力。
泵控马达速度控制系统P I D控制器的设计与仿真综述(总52页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--石家庄铁道大学毕业设计泵控马达速度控制系统PID控制器的设计与仿真Design of PID Controller for Pump Controlled Motor Speed Control System2016 届电气与电子工程学院专业电气工程及其自动化学号学生姓名武云飞指导教师郑海青完成日期 2016年6月 11 日摘要随着科学水平的发展，泵控马达系统越来越多的应用于民用以及军用领域，这是由于泵控马达具有一些其他系统不具备的优点，该系统效率高、转动惯量小同时其响应速度迅速。
然而泵控马达系统在实际的生产生活中常常会出现系统负载频繁变化的情况，这种情况会导致系统的输出速度不稳定，严重时可能导致系统的瘫痪。
本设计的目的就是为了寻找一个较为适合泵控马达系统的控制系统用以克服外负载以及模型变化对系统产生的影响。
通过对泵控马达系统的组成的学习和研究以及对液压回路的工作原理的分析，建立起泵控马达速度控制系统的数学模型，借此来实现对泵控马达速度控制系统的仿真模拟。
在该数学模型的基础上，采用PID控制器作为系统的控制环节，分别对传统PID控制器、位置式PID控制器、增量式PID控制器以及抗积分饱和PID控制器进行系统的仿真模拟，通过对系统进行仿真，比较在外负载干扰的情况下马达转速的响应曲线，从而得出哪种PID控制器更适合泵控马达调速系统。
经过仿真分析对比，可以看出，抗积分饱和PID控制器较其他三种PID控制器有着更短的调节时间以及平滑的曲线，能更符合系统对于马达转速控制的要求。
所以最终选择抗积分饱和PID控制器作为系统的控制环节。
关键词：泵控马达；PID控制器；仿真AbstractWith the development of technology, pump controlled motor system more and more applied in civil and military fields, this is because the pump controlled motor system has some advantages that other systems do not have, this system is highly efficient, low mom -ent of inertia, and fast response. However, pump controlled motor system often appears system load change in actually, the load change can cause the system output speed not stable, severe cases may lead to paralysis of the system. The purpose of this design is to find a suitable control system that can solve to the impact of load changes.Through to the study of pump controlled motor system and the analysis of the hydraulic circuit, we establish the mathematical model of pump controlled motor system, with the system, we can realize the simulation of the pump controlled motor control system. On the basis of the mathematical model, we simulate the traditional PID controller, posi -tional PID controller, incremental PID controller and anti-windup PID controller for respectively. By compare the motor speed response curve which in the case of external load disturbance, which PID controller we can draw is more suitable for pump controlled motor speed control system. Through simulation comparison, we can get that anti-windup PID controller has a more smooth curve and a shorter adjusting time. So we finally choose anti-windup PID controller as the control link of the system.Key words:pump motor control;t he PID controller;simulation目录第1章绪论 0课题研究的背景意义 0PID控制器简介 (2)主要内容 (4)第2章泵控马达调速系统模型的建立 (5)泵控马达调速系统基本原理 (5)时域数学模型 (6)电-机械转换元件的模型建立 (6)比例方向控制阀4WRA6的模型建立 (7)变量泵的阀控液压缸模型的建立 (8)活塞-斜盘倾角环节模型的建立 (10)建立泵控马达的回路模型 (11)速度传感器以及比例放大器的模型建立 (13)建立系统的开环传递函数 (14)系统中各环节参数的整定 (16)求解比例放大器的增益系数 (16)比例方向控制阀的增益系数 (16)系统的流量增益系数 (16)活塞斜盘倾角传递函数 (16)泵-马达环节的参数整定 (17)对系统稳定性的检测 (18)控制系统的基本要求 (18)系统稳定性检测 (18)本章小结 (19)第3章泵控马达PID控制器设计与仿真 (20)PID控制器的基本原理 (20)四种PID控制器简介 (20)位置式PID控制算法 (20)增量式PID控制算法 (22)抗积分饱和PID控制算法 (23)PID控制器设计 (24)PID控制器参数的整定 (25)PID控制器仿真 (25)关于Simulink的简介 (25)PID控制器的仿真分析 (25)泵控马达速度控制系统的仿真模拟 (27)本章小结 (32)第4章结论与展望 (33)结论 (33)展望 (33)参考文献 (35)致谢 (37)附录 (39)附录A 外文资料翻译 (39)英文 (39)译文 (44)附录B 泵控马达速度控制系统仿真图 (47)第1章绪论课题研究的背景意义随着时代的发展，各种科技也在飞快的发展着，工业自动化水平的高低早已经成为了衡量各个部门现代化水平的标志，而工业自动化必然离不开动力的源泉——马达。
液压系统建模与仿真三级项目
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燕山大学
机电系统动力学建模与仿真技术三级项目
一、液压回路仿真
仿真程序：
如上图所示，溢流阀的调定压力为1.8MPa，两液压缸活塞面积都是30cm2，长度都为30cm，上液压缸的负载为3KN，下液压缸的负载为4.5KN，泵流量为10L/min。
若不计损失及偏差，通过计算，上液压缸左腔仅需1MPa的压力即可使活塞杆向右运动，下液压缸左腔则需要1.5MPa的压力才可使活塞杆向右运动。
所以,当压力増至1MPa时，液压缸先向右运动，直到到达终点。
之后压力増至1.5MPa，这时，下液压缸开始向右运动，直至终点。
然后再増至到溢流阀的调定压力，从而液压油全经溢流阀溢流。
如下图所示
由于两缸活塞面积相同，泵的流量一直为10L/min，所以两液压缸活塞杆运
动时速度相等，v
1=v
2
=0.056m/s；上液压缸的输出功率P
1
=167W，下液压缸的输出
功率P
2
=250W，液压泵的最大输出功率P=300W。
二、HCD库元件组合阀仿真
单向阀S25A80,其曲线如图中8所示，压差为8bar时开启，11bar时达到最大，350L/min
仿真程序：
仿真得出其曲线如下：。
基于SimulationX的泵控马达调速系统建模仿真高翔;胡亚男【摘要】为了深入研究液压机械无级变速器中液压系统的特性,利用SimulationX 建立了液压泵控马达系统及其排量伺服机构的物理模型,对整个系统的动态特性和效率进行了仿真研究,并应用PID控制.仿真结果表明系统的控制性能有了明显的改善,能够使系统的抗负载干扰能力提高,实现马达恒转速控制;另外,研究了排量比、输入转速和外负载这三个参数对马达输出效率的影响.【期刊名称】《液压与气动》【年(卷),期】2015(000)010【总页数】5页(P56-60)【关键词】泵控马达;SimulationX;PID控制;效率【作者】高翔;胡亚男【作者单位】江苏大学汽车与交通工程学院,江苏镇江212013;江苏大学汽车与交通工程学院,江苏镇江212013【正文语种】中文【中图分类】TH137引言国外农用大功率拖拉机为了提高作业效率，降低劳动强度，适应工作负载频繁变化，多采用液压机械无级变速器(HMCVT)。
液压机械无级变速器采用的是液压功率流与机械功率流组合传递的双功率流无级变速传动形式，既能实现较高的传动效率，又能实现无级变速，同时兼顾了液压系统良好的控制性[1]。
HMCVT的传动效率是由机械效率和液压效率共同决定的，一般认为机械效率变化不大，则液压传动系统的效率变化影响整个传动系统的效率，研究液压系统的调速特性和效率对液压机械无级变速传动系统的性能研究有重要意义[2]。
目前已有的一些研究针对变量泵-定量马达容积调速回路的特性，也有针对伺服变量机构的动态特性[3-6]，但是对变量泵-马达系统与伺服变量机构结合进行的分析和研究很少见。
由于变量泵输出流量的调节是由液压伺服机构来完成的，研究由液压伺服机构控制的变量泵-定量马达容积调速系统。
1 液压泵控马达调速系统的工作原理液压泵控马达调速系统主要是由由变量泵-定量马达系统和伺服变量机构组成的，如图1所示。
