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基于MATLAB的直流调压调速控制系统的仿真引言本文将介绍如何利用MATLAB进行直流调压调速控制系统的仿真，并对系统的性能进行分析和优化。
我们将对直流调压调速控制系统的原理进行简要介绍，然后利用MATLAB进行仿真分析，最后对仿真结果进行评估和优化。
直流调压调速控制系统原理直流调压调速控制系统通常由直流电源、整流器、电动机、控制器和负载组成。
整流器将交流电源转换为直流电源，控制器通过对电动机的电流和电压进行调节，实现对电动机的调压调速控制，从而达到满足负载的要求。
MATLAB仿真分析在MATLAB中，对直流调压调速控制系统进行仿真分析，可以使用Simulink工具箱来模拟实际系统的行为。
Simulink提供了丰富的模块和函数，用户可以方便地构建控制系统的模型，并对系统的性能进行仿真和优化。
我们需要建立直流调压调速控制系统的模型，包括直流电源、整流器、电动机、控制器和负载。
控制器的设计是关键，它需要根据负载要求和环境条件对电动机进行调压调速控制。
在Simulink中，用户可以通过对模块的连接和参数的设定，快速构建控制系统的模型，并对系统的性能进行仿真。
接下来，我们需要对仿真结果进行分析，包括电动机的输出转速、输出转矩和功率等性能指标。
通过对这些性能指标的分析，可以评估控制系统的稳定性和效率，并对系统的参数进行优化。
仿真结果评估和优化在仿真过程中，我们可以对控制系统的参数进行调节和优化，以提高系统的稳定性和效率。
可以对控制器的参数进行调节，以实现对电动机的更精准的调压调速控制；也可以对整流器和负载的参数进行调节，以提高系统的整体性能。
还可以通过引入反馈控制和预测控制等先进的控制策略，对控制系统进行优化。
可以根据负载的变化和环境的变化，动态调整控制器的参数，实现对系统的实时优化。
我们需要对优化后的控制系统进行再次仿真分析，以评估优化效果。
通过对优化后的系统性能的评估，可以确定控制系统是否满足负载的要求，并产生良好的控制效果。
matlab电气仿真实例MATLAB电气仿真实例在本文中，我们将探讨MATLAB在电气仿真领域中的应用。
通过一个具体的实例，我们将展示如何使用MATLAB进行电气系统的建模、分析和仿真。
1. 引言电气系统的建模和仿真对于设计和分析电路、控制系统、电力系统等具有重要意义。
传统的电气仿真方法需要手动编写大量的数学方程，并且计算过程繁琐。
而MATLAB提供了一种快速、简便且高效的方式来实现电气仿真。
2. 问题描述假设我们有一个简化的直流电机系统。
系统包括一个直流电机、一个电阻和一个电压源。
我们想要分析在给定电压下电机的转速以及电机周围的电压和电流的变化情况。
3. 建立电气系统模型首先，我们需要建立电气系统的数学模型。
在本例中，我们使用电路定律（基尔霍夫定律和欧姆定律）来建立模型。
根据基尔霍夫定律，我们可以得到电路的电流方程：I = \frac{V}{R}其中，I是电流，V是电压，R是电阻。
根据欧姆定律，我们可以得到电机的速度与电压之间的关系：\omega = \frac{V}{K}其中，ω是电机的角速度，V是电压，K是电机的转速常数。
基于这些方程，我们可以进一步建立系统的状态空间模型：\begin{bmatrix} \dot{\omega} \\ \dot{I} \end{bmatrix} =\begin{bmatrix} 0 & \frac{-1}{K} \\ 0 & \frac{-1}{R}\end{bmatrix} \begin{bmatrix} \omega \\ I \end{bmatrix} +\begin{bmatrix} \frac{1}{K} \\ 0 \end{bmatrix} V其中，\dot{\omega}和\dot{I}分别表示电机速度和电流的导数。
4. MATLAB仿真现在我们可以使用MATLAB进行仿真了。
首先，我们需要定义系统的参数和初始条件。
例如，我们可以选择电压源电压为12V，电阻为1Ω，转速常数为10。
直流电动机特性曲线的Matlab仿真分析简介直流电动机是一种常用的电动机类型，具有广泛的应用。
了解直流电动机的特性曲线对于设计和控制电机系统非常重要。
本文将介绍如何使用Matlab进行直流电动机特性曲线的仿真分析。
仿真步骤1. 定义电机参数：首先，需要定义直流电动机的参数，包括电阻、电感、电动势常数等。
这些参数可以通过电机的技术手册或实验测量得到。
2. 建立电机模型：使用Matlab的Simulink工具，建立直流电动机的模型。
模型中包括电机的输入电压、电流、转速等变量。
3. 设定仿真参数：设置仿真的时间范围和步长。
根据需要，可以选择合适的仿真时间和步长，以获得准确的仿真结果。
4. 运行仿真：运行仿真模型，可以得到电机在不同输入电压和负载条件下的特性曲线。
可以观察电机的转速、转矩、效率等参数随着输入电压和负载的变化情况。
5. 分析结果：通过观察仿真结果，可以分析直流电动机在不同工作条件下的性能特点。
比如，可以确定电机的最大转速、最大转矩、最佳效率点等。
注意事项- 在进行仿真前，需要确保电机参数的准确性。
如果参数不准确，可能会导致仿真结果与实际情况不符。
- 在选择仿真时间和步长时，需要根据实际需求和计算资源来决定。
过长的仿真时间和过小的步长可能会导致仿真时间过长或计算资源消耗过大。
- 在分析结果时，需要注意结果的合理性和可靠性。
可以与实际测试结果进行对比，以验证仿真结果的准确性。
结论使用Matlab进行直流电动机特性曲线的仿真分析可以帮助我们了解电机在不同工作条件下的性能特点。
通过对仿真结果的分析，可以优化电机控制策略，提高电机系统的效率和性能。
直流调速系统的MATLAB仿真直流调速系统是一种常见的电动机调速系统，其通过控制电枢电流或者换向电压，实现对电机转速的控制。
MATLAB是一款功能强大的工程软件，可以进行系统的建模仿真和控制算法的开发，因此可以用来进行直流调速系统的MATLAB仿真。
首先，我们需要对直流调速系统进行建模。
直流调速系统的主要组成部分包括电机、电流控制器和运动控制器。
电机是系统的执行器，电流控制器用来控制电机的电流，根据控制电机速度的需求调节电机的电压和电流。
运动控制器用来计算输出控制电压，控制电机的转速。
在MATLAB中，可以使用Simulink工具箱进行系统的建模。
Simulink提供了丰富的电气元件库和控制元件库，方便用户进行系统的搭建。
首先，我们需要在Simulink中搭建直流电机模型，可以使用电感、电阻和后验电动势等元件来描述电机的特性。
然后，可以添加电流控制器和运动控制器，分别用来控制电机的电流和速度。
在仿真过程中，我们可以通过输入电压的变化来模拟用户对电机速度的调节。
可以使用阶跃输入信号来模拟用户的控制输入。
然后，通过对系统进行仿真，观察输出转速的变化，并根据需要对控制算法进行调节。
可以使用MATLAB的绘图工具对输出转速进行可视化，也可以记录仿真过程中的各种参数，方便后续的分析和处理。
当然，在进行直流调速系统的MATLAB仿真时，还可以加入一些其他的因素，如电机负载变化、电机参数变化等。
这些因素会对系统的动态性能和稳态精度产生影响，因此需要在仿真过程中对其进行考虑。
总之，直流调速系统的MATLAB仿真可以帮助我们进行系统的设计和优化。
通过对系统的建模和仿真，以及对仿真结果的分析，可以帮助我们更好地理解和掌握直流调速系统的原理和特性，并且为系统的实际应用提供指导和支持。
基于MATLAB的直流调压调速控制系统的仿真
直流调压调速控制系统是一种常见的电力控制系统，广泛应用于电力系统中。
本文将
基于MATLAB，对直流调压调速控制系统进行仿真分析。
我们需要建立直流调压调速控制系统的数学模型。
直流调压调速控制系统包括电动机、整流器、电枢调节器和励磁调节器。
电动机可以用一个转动的负载表示，通过实时调节电
动机的电枢电压和励磁电流，来实现对电动机转速和负载电压的控制。
然后，我们需要对直流调压调速控制系统进行仿真分析。
通过设置输入信号，即电源
电压和负载需求，以及控制器的参数，我们可以模拟出不同工况下的系统响应。
通过分析
系统的响应特性，我们可以评估系统的稳定性和性能。
我们可以利用MATLAB提供的工具进行数据分析和结果可视化。
通过绘制曲线图和计算系统的稳态误差、过渡过程时间等指标，我们可以直观地了解系统的性能和控制效果。
基于MATLAB的直流调压调速控制系统的仿真可以帮助我们了解系统的工作原理和性能特点，为系统的设计和优化提供参考。
仿真分析还可以帮助我们评估不同控制策略的效果，并进行参数调整和优化，以实现更好的控制性能。
直流调速系统的MATLAB 仿真一、开环直流速系统的仿真开环直流调速系统的电气原理如图1所示。
直流电动机的电枢由三相晶闸管整流电路经平波电抗器L 供电，通过改变触发器移相控制信号c U 调节晶闸管的控制角α，从而改变整流器的输出电压，实现直流电动机的调速。
该系统的仿真模型如图2所示。
图1 开环直流调速系统电气原理图图2 直流开环调速系统的仿真模型为了减小整流器谐波对同步信号的影响，宜设三相交流电源电感s 0L =，直流电动机励磁由直流电源直接供电。
触发器（6-Pulse ）的控制角（alpha_deg ）由移相控制信号c U 决定，移相特性的数学表达式为minc cmax9090U U αα︒-=︒-在本模型中取min 30α=︒，cmax 10V U =，所以c 906U α=-。
在直流电动机的负载转矩输入端L T 用Step 模块设定加载时刻和加载转矩。
仿真算例1 已知一台四极直流电动机额定参数为N 220V U =，N 136A I =，N 1460r /min n =，a 0.2R =Ω，2222.5N m GD =⋅。
励磁电压f 220V U =，励磁电流f 1.5A I =。
采用三相桥式整流电路，设整流器内阻rec 0.3R =Ω。
平波电抗器d 20mH L =。
仿真该晶闸管-直流电动机开环调速系统，观察电动机在全压起动和起动后加额定负载时的电机转速n 、电磁转矩e T 、电枢电流d i 及电枢电压d u 的变化情况。
仿真步骤：1）绘制系统的仿真模型（图2）。
2）设置模块参数（表1） ① 供电电源电压N rec N 2min 2200.3136130(V)2.34cos 2.34cos30U R I U α++⨯==≈⨯︒② 电动机参数 励磁电阻：f f f 220146.7()1.5U R I ===Ω 励磁电感在恒定磁场控制时可取“0”。
电枢电阻：a 0.2R =Ω电枢电感由下式估算：N a N N 0.422019.119.10.0021(H)2221460136CU L pn I ⨯==⨯≈⨯⨯⨯电枢绕组和励磁绕组间的互感af L ：N a N e N 2200.21360.132(V min/r)1460U R I K n --⨯==≈⋅ T e 60600.132 1.262π2πK K ==⨯≈T af f 1.260.84(H)1.5K L I === 电机转动惯量2222.50.57(kg m )449.81GD J g ==≈⋅⨯③ 额定负载转矩L T N 1.26136171.4(N m)T K I ==⨯≈⋅表1 开环直流调速系统主要模型参数3）设置仿真参数：仿真算法odel5s ，仿真时间5.0s ，直流电动机空载起动，起动2.5s 后加额定负载L 171.4N m T =⋅。
先导式纯水溢流阀主阀的动态特性仿真摘要：纯水液压技术具有安全、环保等优势，在煤矿、食品、造纸等领域有着良好的发展前景。
本文建立了先导式纯水溢流阀的数学模型，经相关参数计算在Simulink中构建了主阀的Simulink仿真模块，选取入口阻尼孔径、弹簧刚度、阀芯质量和阻尼这四个参数，通过Matlab/Simulink进行仿真，得到不同参数时的主阀入口压力的动态响应曲线。
仿真结果表明：阻尼孔直径、弹簧刚度对主阀的输入输出特性影响较大，其余因素影响较小。
关键词：先导式纯水溢流阀；主阀；动态特性；仿真前言纯水液压技术是基于环境友好和可持续发展的新技术，是国内外液压界研究热点之一，在煤矿、食品、造纸等领域有着良好的发展前景。
纯水溢流阀是纯水液压系统的关键元件之一，由于该类阀以纯水为介质，带来了富有挑战性的新问题。
本文通过Matlab/Simulink仿真，得到不同参数时的主阀入口压力的动态响应曲线，表明了阀入口压力随参数变化的各种情况，研究了参数变化对工作稳定性和可靠性等的影响。
本文的研究结果对于研制先导式纯水溢流阀、保障系统及设备的安全性具有一定的参考价值。
1 建模及传递函数方块图本文按照先导阀和主阀仿真模块分开的方式进行仿真。
先导式纯水溢流阀的结构原理如图1所示。
3 动态特性的Matlab/Simulink仿真及分析3.1 仿真参数设置建立导阀和主阀的Simulink仿真模块后，打开Simulation(仿真分析)菜单，在结构菜单中选择Configuration Parameters选项来设置仿真参数进行仿真。
本文的仿真参数设置如下：仿真时间的设置。
State Time(开始时间):0.0，Stop Time(停止时间):30。
解算器类别和类型的选择。
Type(类型)：选择Variable-step(变步长)，Solver(解算器)：选择ode45(四阶、五阶Runge-Kutta算法)。
仿真步长的指定。
利用功率键合图和SIMULINK实现溢流阀的动态仿真
胡勇;周建军;贾方
【期刊名称】《河南科技大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2009(30)4
【摘要】借助于功率键合图建立了溢流阀调压系统的动态模型(即非线性状态方程),给出了仿真模型,介绍了在Simulink环境下利用状态方程进行溢流阀动态特性仿真的方法,同时讨论了如何通过改变参数来确定影响溢流阀动态特性的主要因素.仿真结果表明溢流阀的阻尼小孔直径及主阀下腔连通容积的变化对先导式溢流阀动态性能的影响比较明显.
【总页数】4页(P20-23)
【作者】胡勇;周建军;贾方
【作者单位】河南职业技术学院,汽车工程系,河南,郑州,450046;河南职业技术学院,汽车工程系,河南,郑州,450046;洛阳拖拉机研究所,研发三部,河南,洛阳,471039【正文语种】中文
【中图分类】THL37.5
【相关文献】
1.基于功率键合图和MATLAB/Simulink的液压系统动态仿真 [J], 姚瑶;韩佳东;于晓光;王鹏飞;黄杰
2.利用功率键合图和SIMULINK实现工业回转窑窑衬清窑机器人系统的动态仿真[J], 蔡改贫;黄志青
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5.功率键合图和Matlab／Simulink在液压系统动态仿真分析中的应用 [J], 原思聪;王丹;刘道华
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基于AMESim的先导式溢流阀仿真优化分析摘要:为了提高一种用于液压缸过载保护的先导式溢流阀的响应速度,本文在研究先导式溢流阀工作原理的基础上,运用液压仿真软件AMESim对溢流阀进行了仿真分析,分析了影响溢流阀响应速度的因素,并提出了提高先导式溢流阀响应速度的措施。
通过优化,使先导式溢流阀的开启时间由0.0545 s降低至0.0135 s,效果明显,对于先导式溢流阀的设计有一定的理论指导作用。
关键词:响应速度先导式溢流阀AMESim 仿真优化先导式溢流阀是液压系统中的一个重要的部件,其响应速度直接影响液压系统的性能。
先导式溢流阀阀组参数的选取与匹配是溢流阀设计的关键内容,直接影响到先导式溢流阀的响应速度。
本文通过分析先导式溢流阀的工作原理,通过AMESim仿真分析的方法对先导式溢流阀进行优化分析,得出了一系列可供参考的数据,为先导式溢流阀的优化提供了一定的理论参考。
1 先导式溢流阀的工作原理本文介绍的为一种用于大型液压机的溢流阀,在液压机工作过程中,难免会产生超载现象,当一旦超载,需要高灵敏性溢流阀对其液压回路实现快速卸荷,以免对设备产生重大的破坏。
大型液压机的卸荷系统具有高压、大流量的特点,因此,一般采用的是插装阀,图1所示为插装阀主阀结构图。
阀芯的运动是由油口A、油口B液压压强所产生的力,控制腔X的液压力,弹簧的弹力以及摩擦阻尼等合力所决定,通过控制控制腔X,可以对先导式溢流阀实现方向、压力、流量等控制。
图2为此溢流阀的先导阀的部分结构。
1处是此先导阀的控制腔,由于此溢流阀的高压特点,因此在1处还接有远程控制口,为先导阀提供背压;2处接主阀的控制腔X;3处为先导阀的卸荷油口;4处为高压油路接入端;5处为先导阀的一个通孔,目的是防止过高的压力使先导阀阀芯产生过大的径向力。
图3即为此先导式溢流阀的液压原理图,A为主供油口,为液压油路提供主要供应,B处为保压油路,即通过小流量泵为先导阀提供一定的背部压力,C为阻尼孔,D为高压油路,E为液压缸。
基于MATLAB的直流调压调速控制系统的仿真一、引言直流调压调速控制系统是工业领域中常见的电力控制系统，其主要功能是对直流电动机进行调速和调压。
通过对电机的调速和调压，可以实现对生产过程中机械设备的精确控制，提高生产效率和质量。
对直流调压调速控制系统的研究和仿真具有重要的意义。
二、直流调压调速控制系统的基本原理和数学模型1. 直流电动机直流电动机是直流调压调速控制系统的关键部件，其工作原理是利用电磁感应原理实现电能与动能之间的转换。
直流电动机由定子、转子、电刷和电枢等部件组成，根据控制电流的大小和方向可以实现对电机的调速和调压。
直流调压调速控制系统可以使用数学模型描述其动态特性，其数学模型可以表示为以下方程：电动机转矩方程：\[T = K_{t} * Ia\]电动机电压方程：\[Va = Ri + L\frac{di}{dt} + Eb\]T表示电动机转矩，\(K_{t}\)为电动机转矩常数，Ia为电动机电流，Va为电动机电压，R为电动机电阻，L为电动机电感，\(di/dt\)为电动机电流的变化率，Eb为电动机的反电动势。
控制系统中的调速环节可以描述为：\[Eb = K_{e} * \Omega_m\]\(K_{e}\)为电动机转速常数，\(\Omega_m\)表示电动机的转速。
\(K_{c}\)为调压系数，Vr为调节电压。
以上方程描述了直流调压调速控制系统的基本动态特性，可以通过模拟仿真研究系统在不同工况下的调速和调压表现。
1. 模型参数设定首先需要确定直流电动机的参数，包括转矩常数\(K_{t}\)、转速常数\(K_{e}\)、电阻R、电感L等参数，以及控制系统的参数，包括调压系数\(K_{c}\)等参数。
2. 模型搭建利用MATLAB的Simulink工具箱进行模型搭建。
首先建立直流电动机的数学模型，包括转矩方程和电压方程。
然后建立控制系统的数学模型，包括调速环节和调压环节。
最后将直流电动机模型和控制系统模型进行组合，构建直流调压调速控制系统的整体仿真模型。
直动式溢流阀工作原理
直动式溢流阀是一种常用于液压系统中的阀门，用于实现液压系统的过载保护。
其工作原理如下：
1. 溢流阀由阀体、阀芯和弹簧组成。
阀芯上有一个溢流孔和调节螺钉。
2. 当液压系统中的流量超过设定的阀芯上的溢流孔的通过能力时，液压油会通过溢流孔流出，以降低系统的压力。
3. 压力的变化会影响到阀芯上的弹簧，当系统压力超过设定值时，弹簧会被压缩，阀芯会被抬起，使溢流孔打开。
这样，液压油就可以流过阀芯上的溢流孔，形成溢流。
4. 当压力下降到设定值以下时，弹簧会将阀芯压回原位，溢流孔关闭，液压油就不再溢流，系统继续正常工作。
通过调节溢流阀的调节螺钉，可以改变弹簧的预压力，从而改变溢流阀的工作压力。
将调节螺钉顺时针旋转，会增加弹簧的压缩力，提高溢流阀的工作压力；将调节螺钉逆时针旋转，会减小弹簧的压缩力，降低溢流阀的工作压力。
直动式溢流阀的工作原理简单明了，通过调整弹簧的压力来控制溢流阀的工作压力，实现液压系统的过载保护。
（一）结构简图为了建立直动式溢流阀的数学模型，需要首先画出它的结构简图。
结构简图并不代表所研究对象的具体结构，但是要能反映出该研究对象的物理特征，以能正确的写出数学模型。
直动式溢流阀的结构简图见图1-1。
系统中的工作油液在压力p下，以流量q进入溢流阀，其中一部分流量q经阀口排人油箱，另一部分流量流经阻尼空进入阀芯地部，以控制阀芯发开口量x。
因为阻尼孔有液阻R，油液流经阻尼孔时有压力消耗，所以阀芯地部的油压Pa 可能与系统中的压力p不一样。
阀芯上部受弹簧力作用，弹簧刚度为K弹，阀芯的下部有控制油压的作用力，承压面积为A，阀口处液流使阀芯受有液动力，其中稳态液动力的作用可以看成是弹簧的附加刚度K动，阀芯等运动件质量为m，在运动中有关心。
有关变量和量都注在图1-1中直动溢流阀的结构简图（二）在动态分析中所考虑的因素在一个研究对象中，影响动态性能的因素是比较多的。
在分析时，这些因素不可能都考虑，也没有必要都考虑，但是影响动态性能的主要因素必须考虑。
有些因素对动态性能虽有影响，但影响不大，为了使分析研究简化起见，这些因素就可以忽略掉。
在本例中，考虑的因素有：阀芯等运动件的质量，弹簧的刚度，阻尼孔处的液阻，阀口处的流量特征以及阀口液流产生的稳态液动力等。
同时对一些因素予以忽略。
因一般阀口处的排油直接回油箱，且回油管道较短，所以排油管道中的液阻忽略不计，同时忽略了与排油腔相通的阀芯顶部容腔油液的作用。
如果回油管较长，或排油管路中还有其他元件，则要考虑它们的影响。
油液的可压缩性对动态性能是有影响的，但在本例中，如阀芯底部的容腔等，容积都很小，其中液体的可压缩性影响不大，所以可以忽略不计。
溢流阀中液流通道很短，所以其中液流运动中惯性力可以忽略不计。
此外，为了简化起见，也忽略了阀芯与阀套配合间隙处的泄漏，阀芯运动中的摩擦阻力以及液流的瞬态液动力等。
（三）数学模型的建立建立所研究对象的数学模型，就是用数学方程式来描述所研究对象在动态过程中各参量之间的相互关系。
直动式溢流阀建模及Matlab仿真攀枝花学院本科课程设计任务书攀枝花学院本科学生课程设计任务书题目直动式溢流阀MATLABEL仿真1、课程设计的目的学生在完成各综合课程学习的基础上，运用所学的液压知识、MATLABEL仿真知识，各种阀的功能与用途的知识，独立完成直动式溢流阀MATLABEL仿真设计任务；从而使学生在完成该课程设计过程中，强化对液压只是的掌握。能够对学生起到加深MATLABEL仿真软件的应用和强化实际运用能力的锻炼。
2、课程设计的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）1、元件为直动式溢流阀，绘制结构简图，以及相应参数表。2、完成直动式溢流阀的数学建模，并画出动态结构方框图。3、用MATLABEL的simulink仿真并检验结果。4、编写设计说明书
3、主要参考文献[1]陈德义主编《金属切削机床液压传动》科学出版社，1987年[2]王正林主编《MATLAB/Simulink与控制系统仿真》电子工业出版社，2002年
4、课程设计工作进度计划内容学时直动式溢流阀的结构6直动式溢流阀的参数选择6直动式溢流阀的数学建模18直动式溢流阀的动态结构方框图36直动式溢流阀的MATLABEL的simulink仿真36检验结果图18合计3周
指导教师（签字）日期年月日攀枝花学院本科课程设计任务书教研室意见：
年月日学生（签字）：接受任务时间：年月日攀枝花学院本科课程设计评定表课程设计（论文）指导教师成绩评定表题目名称评分项目分值得分评价内涵工作表现20%01学习态度6遵守各项纪律，工作刻苦努力，具有良好的科学工作态度。02科学实践、调研7通过实验、试验、查阅文献、深入生产实践等渠
道获取与课程设计有关的材料。
03课题工作量7按期圆满完成规定的任务，工作量饱满。
能力水平35%
04综合运用知识的能力10能运用所学知识和技能去发现与解决实际问题，能正确处理实验数据，能对课题进行理论分析，得出有价值的结论。
05应用文献的能力5能独立查阅相关文献和从事其他调研；能提出并较好地论述课题的实施方案；有收集、加工各种信息及获取新知识的能力。
06设计（实验）能力，方案的设计能力5能正确设计实验方案，独立进行装置安装、调试、操作等实验工作，数据正确、可靠；研究思路清晰、完整。
07计算及计算机应用能力5具有较强的数据运算与处理能力；能运用计算机进行资料搜集、加工、处理和辅助设计等。
08对计算或实验结果的分析能力（综合分析能力、技术经济分析能力）10具有较强的数据收集、分析、处理、综合的能力。
成果质量45%
09插图（或图纸）质量、篇幅、设计（论文）规范化程度5符合本专业相关规范或规定要求；规范化符合本文件第五条要求。
10设计说明书（论文）质量30综述简练完整，有见解；立论正确，论述充分，结论严谨合理；实验正确，分析处理科学。
11创新10对前人工作有改进或突破，或有独特见解。
成绩
指导教师评语
指导教师签名：年月日攀枝花学院本科课程设计摘要摘要直动式溢流阀是利用直接作用于阀芯上的弹簧力与阀芯另一端的液压力相平衡的原理控制压力的。该阀弹簧的弹性模量大，当流量较大时，阀的开口大，使弹簧产生较大的变形量，此时阀所控制的压力随流量的变化较大。在液压系统中，溢流周的应用较广．而其开口瞬时系统压力的波动．直接影响液压系统工作的稳定性，所以研究其瞬态响应有重要的意义。键合图理论是一种对工程系统进行动态分析的方法，以状态方程作为数学模型的形式，只要能画出键台图，即可通过对系统功率的传输、转化、储存和耗散进行描述很容易地得到方程，建立系统的数学模型，进而对系统进行描述和分析。该方法广泛地应用于机械、液压和电学等各个学科领域。Matlab软件作为目前国际最为流行的计算机辅助设计及科学计算软件，提供了强大的矩阵处理和二、三维图形绘制功能，具有较高的可信度和灵活的使用方法，非常合适用于计算机辅助设计。本文建立了直动式溢流阀动态特性的数学模型，利用Matlab软件仿真分析了其动态性能，得到了影响其动态性能的主要参数。
关键词：液压，溢流阀，动态特性，键合图，仿真攀枝花学院本科课程设计目录目录1液压系统及动态过程………………………………………………………………………12溢流阀的结构简图和考虑的因素…………………………………………………………13绘制键合图…………………………………………………………………………………23.1建立键合图………………………………………………………………………………23.2所研究系统的键合图分析……………………………………………………………33.3键合图中各元的确定……………………………………………………………………44从键合图建立数学模型——状态方程…………………………………………………64.1确定状态变量……………………………………………………………………………64.2建立状态方程……………………………………………………………………………74.3确定各参量值、输入量值以及状态变量的初始值……………………………………95Matlab仿真…………………………………………………………………………………126结论……………………………………………………………………………………………137致谢……………………………………………………………………………………………138参考文献………………………………………………………………………………………14攀枝花学院本科课程设计液压系统及动态过程
11液压系统及动态过程任何一个液压元件总是在某一定的液压系统中工作的，即使这个系统可能是相当简单的。同时，研究某元件在某一系统中工作时的瞬态响应，也必须首先确定，是研究哪一种动态过程中该元件的瞬态响应。因此在研究直动式溢流阀的瞬态响应时，首先需要确定所研究的液压系统以及所研究的动态过程。为了对键合图和状态空间分析法的应用，能给以较清晰的叙述，所研究的系统应当是比较简单的，但又是比较典型的。在本设计中确定所研究的液压系统如图（1）所示。在图中所示情况下，液压泵的供油经二位二通电磁阀及节流阀流回油箱。因节流阀开口较大，液阻较小，系统中的压力小于溢流阀的调节压力，所以溢流阀处于不溢流的闭合状态。当二位三通电磁阀突然通电使其通路闭合时。系统中的油压将迅速升高。使溢流阀打开溢流。在本设计中，即研究当二位二通电磁阀突然通电使其通路闭合这一动态过程中，溢流阀的瞬态响应，即溢流阀从闭合状态到开启状态，并趋于新的稳定状态的过渡过程。
图（1）研究直动式溢流阀的液压系统原理图2溢流阀的结构简图和考虑的因素在图（1）所示的系统中，因重点研究的对象是溢流阀，因此对溢流阀本身影响其动态特性的因素要考虑得多些，而其它元件中的一些影响因素，除必要的外可以忽略不计。为了便于分析起见，画出直动式溢流阀的结构示意图，见图（2）。这里需要说明的是，在图（2）中，只表示了阀口打开时的情况，并不代表阀芯被弹簧压在最下端位置，以及阀芯虽有位移但阀口仍处于闭合时的情况。在建立系统的数学模型时。应当全面考虑到这些不同的情况。在建立数学模型时，所考虑的溢流阀本身的影响因素有：移动件的等效质量攀枝花学院本科课程设计溢流阀机构简图和考虑的因素2I阀，其中包括阀芯的质量和阀芯上端弹簧
的折算质量；弹簧的柔度C弹；阀芯底部控制油的压力；控制油路中阻尼孔的液阻R孔；溢流阀口的液阻R阀以及阀口液流
所产生的稳态液动力。根据稳态液动力的作用效果，可以将它合并入弹簧柔度中。此外，在系统中考虑的因素有：连接管道中油液的可压缩性影响以及管道本身弹性变形的影
响，可一起用液容C管来表示；液压泵中泄
漏的桩阻R泄以及节流阀的液阻R节等。
图（2）直动式溢流阀结构示意图3绘制键合图
3.1建立键合图按照键合图理论，描述一个工程系统主要使用容性元件C(电容器、液压系统的蓄能器、油液的可压缩性和管道的弹性产生的容性)、阻性元件R(电阻、摩擦力、液阻)、惯性元件j(电感、液感、机械系统的质量及转动惯量)、势源s(电源、柴油机、可调压的液压泵)、流源s(发电机、定量泵、传动轴)、转换器TF和回转器GY。将这些基本元件按照一定的方法相连即可构成系统的键合图。如图（3）所示。
图（3）所研究系统的键合图攀枝花学院本科课程设计绘制键合图
3图中带半箭头的直线表示功率键。半箭头表示功率流向。每一根功率键上有表示构成功率的两个变量，一般用力变量e和流变量f表示，但在传递不同类型能量的系统中，力变量和流变量各有其相应的不同物理变量。在传递机械能的系统中，力变量和流变量分别为力F和速度v，或扭矩M和角速度w；传递液压能的系统中，分别为液压P和流量q；在传递电能的系统中，则分别为电压u和电流i。每根键上的变量都注有脚标，以示区别。
3.2所研究系统的键合图分析对图（3）分析可知液压泵供给一定的流量给系统，是一个流源Sf，并且1q等于Sf。输入系统的流量1q在一定的压力下供给几部分的需要，所以左边第一个结点为0结点。0结点周围各键上的液压力p虽有不同的脚标，但它们的值是相等的，即123456pppppp。液压泵输入的总流量1q分别供给下列几处分支：1)由于油液压缩和油管膨涨所需补充的流量2q，它与液容C管有关；2)液压泵的泄漏量3q，与泄漏液阻R泄有关；3)通过节流阀的流量4q，与节流阀的液阻R节有关，当所研究的过渡过程开始时，由于二位二通电磁阀关闭，R节
为无穷大，即4q为零；4)由溢流阀口溢出的流量5q，与溢流阀口的液阻R阀有关。
在整个过渡过程中，R阀是变化的。当阀芯位移未超过阀芯的搭合量时，R阀为无穷大，即经过阀口的流量5q为零。当阀芯的位移大于阀芯的搭合量时，阀口打开，这时R阀是阀芯位移和阀前压力5p的函数，由流量公式确定；5)进入溢流阀芯底部的流量6q。上述最后一部分进人阀芯底部的流量6q所具有的压力6p分别消耗在阻尼孔上及作用在阀芯端面上，见图（2）。这相当于一个串联环节，因此用一个1结点表示。在1结点周围各键上的流量q相等，即678qqq。消耗在阻尼孔上的压力降为7p，与阻尼孔的液阻R孔有关，作用在阀芯端面上的压力为8p，而
678ppp。阀芯相当于一个变换器TF，它可以将液压能转换成机械能，
