毕业设计(论文)-基于MATLAB的液压系统的设计与仿真

摘要液压破碎锤是工程机械的辅助机械，我国整个社会工业化进程尚未完成，大量的铁路、公路、水利基本建设正在和将要进行。

未来工程方面对各类现代化机械设备的需求将会越来越大，给液压破碎锤等提供了大量的市场机会。

因此要求对液压破碎锤性能上进行改进，提升产品的品质，能够提高工作效率，使其更有效的应用于工程建设。

本文分析了当今液压破碎锤的国内外现状及未来发展趋势，描述了液压破碎锤的研究现状和设计理论。

完成了着重两方面的研究：第一，对液压破碎锤的线性运动状态进行合理的假设和分析。

第二，利用MATLAB^件对液压破碎锤液压系统进行动态仿真和计算分析。

本论文工作注重理论研究，研究过程中取得的结果与实际相符合，为液压破碎锤的深入研究打下了良好基础。

关键词：液压破碎锤；运动状态；液压系统；动态仿真；MATLA计算分析AbstractThe hydraulic break ing hammer is assisted of Con structio n Mach in ery,our country as a whole has not yet completed the process of industrialization and a large number of railway,highway,water con serva ncywill be carried out.Future projects of all types of moder n machinery and equipment will be increasing on demanding for construction machinerysuch as hydraulic hammer to be provided a large number of market opportunities.Therefore,a hydraulic hammer will be improved performa nce.The maker will enhance the quality of their products,improve work efficiency and more effective so that it applies to engineering con struct ion.In this thesis,it an alyses the hydraulic break ing hammer of the curre nt status and future development of domestic and international trends,and describes the study of hydraulic break ing hammer of the curre nt situati on and desig n theory.The paper highlights two aspects of research Firstly,hydraulic breaking hammer of the state of linear movement and analysis of reas on able assumptio ns.Sec on dlythe use of software MATLAB to hydraulic break ing hammer of the hydraulic system modeli ng,simulatio n,calculatio n and an alysis.In this paper,it focus on the theoretical research,a nd the course of the study results would coin cide with the actual Hydraulic Breaker for the in-depth has laid a good foun datio n Key Words：Hydraulic break ing hamme; Moveme nt; Hydraulic system；Dyn amic simulati on；Calculatio n and an alysis of MATLAB目录附录3:MATLAB 解微分方程程序 .......................................... 错误！未定义书签。

基于AMEsim的液压系统建模与仿真【摘要】本文介绍了基于AMEsim的液压系统建模与仿真，首先从研究背景和研究意义入手，说明了液压系统在工程领域中的重要性。

然后详细介绍了AMEsim软件的特点和优势，以及液压系统建模和仿真的方法和步骤。

通过案例分析，展示了AMEsim在液压系统中的应用效果，并探讨了参数优化的方法。

结论部分总结了基于AMEsim的液压系统建模与仿真的优势，并展望了未来的发展方向。

本文系统地介绍了基于AMEsim的液压系统建模与仿真的方法和实践经验，具有一定的参考价值和实用性。

【关键词】液压系统、AMEsim、建模、仿真、案例分析、参数优化、优势、未来发展方向1. 引言1.1 研究背景传统液压系统建模与仿真往往需要耗费大量时间和资源，且受到实验数据的限制，难以获得准确的仿真结果。

基于AMEsim的液压系统建模与仿真技术则能够准确模拟系统的动态行为，通过仿真分析获取系统参数和性能，为系统设计和优化提供重要参考。

开展基于AMEsim的液压系统建模与仿真研究具有重要意义，能够为液压系统的设计和优化提供有效手段，提高系统性能和工作效率。

为此，本文将深入探讨基于AMEsim的液压系统建模与仿真方法，在液压系统领域具有一定的理论和实践意义。

1.2 研究意义液压系统在工程领域中扮演着至关重要的角色，广泛应用于各种机械设备和工业系统中。

液压系统的建模与仿真是提高系统性能、降低成本和优化设计的关键步骤。

基于AMEsim的液压系统建模与仿真为工程师提供了一个高效、准确的工具，可以帮助他们更好地理解系统行为、预测系统性能，并进行有效的设计优化。

通过基于AMEsim的液压系统建模与仿真，工程师可以在计算机上快速建立系统模型，并模拟系统在不同工况下的工作状态。

这可以大大缩短设计周期，减少实验成本，提高系统的可靠性和性能稳定性。

通过参数优化和仿真分析，工程师可以更好地优化系统设计，提高系统效率，降低能耗和维护成本。

基于AMEsim的液压系统建模与仿真1. 液压系统简介液压系统是一种利用液体来传递能量的动力传动系统。

液压系统由液压泵、执行元件、阀门、管路和液压油等组成，通过液压油在管路中传递能量，实现机械传动和控制。

液压系统具有功率密度大、传动平稳、传动效率高等优点，因此在各种工程领域广泛应用。

在AMEsim软件中，液压系统的建模可以分为以下几个步骤：（1）选择合适的组件：AMEsim软件提供了丰富的液压系统组件库，用户可以根据实际需求选择液压泵、油箱、阀门、液压缸等组件，并将它们拖拽至建模界面中进行组装。

（2）连接组件：在建模界面中，用户可以通过拖拽连接线的方式将各个组件连接起来，形成完整的液压系统结构。

连接线的颜色和箭头方向可以表示流体的流动方向和压力传递关系。

（3）设置参数：在连接完成后，用户需要对各个组件进行参数设置，包括液压泵的排量、阀门的流量系数、液压缸的有效面积等。

这些参数将直接影响液压系统的性能。

（4）添加控制器：液压系统通常需要配备各种控制器，用于实现系统的自动化控制。

在AMEsim软件中，用户可以选择合适的控制器组件，并将其连接至系统中的执行元件，实现对液压系统的控制。

（1）设定仿真参数：用户需要设定仿真的时间范围、时间步长等参数，以及初始状态下各个组件的状态变量。

这些参数将直接影响仿真的精度和速度。

（2）运行仿真：在设定好仿真参数后，用户可以通过软件界面中的“运行”按钮启动仿真过程。

AMEsim软件将根据用户设置的参数和建模的物理方程，对液压系统进行数值求解，得到系统在仿真时间范围内的动态响应。

（3）分析仿真结果：仿真完成后，用户可以通过软件界面中的数据显示功能，查看系统各个组件的压力、流量、位移等物理量随时间的变化曲线，从而对系统的性能进行评估和分析。

通过建模与仿真，用户可以对液压系统的结构和参数进行调整和优化，从而提高系统的工作效率、降低能耗、改善控制性能等。

在AMEsim软件中，用户可以通过调整组件的参数、改变控制策略等方式，实现液压系统的优化设计。

基于AMEsim的液压系统建模与仿真1. 引言1.1 液压系统的重要性在工业生产中，液压系统不仅能够提高生产效率和产品质量，还能够实现复杂的动作控制，如加工、装配、搬运等工艺。

液压系统还可以实现大功率、高速度、大扭矩等要求的动力传递，满足各种工程设备对动力传动的需求。

1.2 AMEsim在液压系统建模中的应用AMEsim是一款专业的多物理领域建模和仿真软件，广泛应用于液压系统建模中。

利用AMEsim软件，工程师们可以快速准确地对液压系统进行建模、仿真和优化，从而提高系统设计的效率和可靠性。

在液压系统建模中，AMEsim通过模拟液压元件的动态行为，可以帮助工程师们更好地理解系统的工作原理和特性。

通过简单易用的界面和丰富的库文件，工程师们可以快速构建复杂的液压系统模型，并进行参数化和优化。

AMEsim还具有强大的仿真和分析功能，可以帮助工程师们有效地验证设计方案，预测系统性能，并进行虚拟试验。

通过对液压系统建模过程中的各种运动学、动力学和热力学效应进行精确的仿真，工程师们可以在设计阶段就发现潜在问题，并进行改进。

AMEsim在液压系统建模中的应用为工程师们提供了一种高效、准确和可靠的工具，可以帮助他们优化系统设计、提高工作效率，并最终实现液压系统的性能和可靠性的提升。

2. 正文2.1 液压系统的工作原理液压系统是一种利用液体传递能量的系统，其工作原理是通过利用液体在封闭管路中的压力来传递动力。

液压系统由液压泵、执行元件、控制元件和液压储能装置组成，液压泵将机械能转换为液压能，并将液压液送入管路中，液压液通过管路传递到执行元件，使之产生相应的运动或力。

控制元件则用来控制液压系统的工作方式和速度，液压储能装置则用来储存液压能，以便在需要时释放能量。

液压系统的工作原理基于帕斯卡定律，即液体在封闭容器中的压力均匀分布。

当液压泵提供压力时，液压系统中的液压液会传递这个压力，使得执行元件产生运动或力。

液压系统的优点是传递力矩大、稳定性好、反应速度快、工作范围广等。

毕业设计（论文）题目基于MATLAB控制系统仿真应用研究毕业设计（论文）任务书I、毕业设计(论文)题目：基于MATLAB的控制系统仿真应用研究II、毕业设计(论文)使用的原始资料(数据)及设计技术要求：原始资料：（1）MATLAB语言。

（2）控制系统基本理论。

设计技术要求：（1）采用MATLAB仿真软件建立控制系统的仿真模型，进行计算机模拟，分析整个系统的构建，比较各种控制算法的性能。

（2）利用MATLAB完善的控制系统工具箱和强大的Simulink动态仿真环境，提供用方框图进行建模的图形接口，分别介绍离散和连续系统的MATLAB和Simulink仿真。

III、毕业设计(论文)工作内容及完成时间：第01～03周：查找课题相关资料，完成开题报告，英文资料翻译。

第04～11周：掌握MATLAB语言，熟悉控制系统基本理论。

第12～15周：完成对控制系统基本模块MATLAB仿真。

第16～18周：撰写毕业论文，答辩。

Ⅳ、主要参考资料：[1] 《MATLAB在控制系统中的应用》，张静编著，电子工业出版社。

[2]《MATLAB在控制系统应用与实例》，樊京，刘叔军编著，清华大学出版社。

[3]《智能控制》，刘金琨编著，电子工业出版社。

[4]《MATLAB控制系统仿真与设计》，赵景波编著，机械工业出版社。

[5]The Mathworks,Inc.MATLAB-Mathemmatics(Cer.7).2005.信息工程系电子信息工程专业类 0882052 班学生（签名）：填写日期：年月日指导教师（签名）：助理指导教师(并指出所负责的部分)：信息工程系（室）主任（签名）：学士学位论文原创性声明本人声明，所呈交的论文是本人在导师的指导下独立完成的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含法律意义上已属于他人的任何形式的研究成果，也不包含本人已用于其他学位申请的论文或成果。

对本文的研究成果作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式表明。

液压系统毕业论文液压系统毕业论文引言液压系统是一种广泛应用于工业领域的动力传输和控制系统。

它通过利用液体的压力来传递能量，并实现各种机械装置的运动控制。

液压系统具有承载能力强、传动效率高、响应速度快等优点，因此在许多行业中得到了广泛的应用。

本文旨在探讨液压系统的原理、设计和应用，为液压系统的发展提供一定的参考和指导。

一、液压系统的原理液压系统的基本原理是利用液体的压力传递能量。

液压系统的核心是液压泵、液压阀和液压缸。

液压泵通过转动产生的压力将液体推送到液压阀，液压阀根据控制信号来控制液体的流动方向和压力，进而驱动液压缸实现机械装置的运动。

液压系统的工作原理基于波义耳定律和帕斯卡定律，即液体在封闭容器中的压力是均匀的，并且可以在不同容器之间传递。

二、液压系统的设计液压系统的设计需要考虑多个因素，包括工作压力、流量需求、工作环境等。

首先，需要确定系统的工作压力，这取决于所需的承载能力和传动效率。

其次，需要计算系统的流量需求，以确保液压泵和液压阀能够提供足够的液体流量。

此外，还需要考虑工作环境的特点，如温度、湿度和震动等，以选择适合的液压元件和密封件。

三、液压系统的应用液压系统广泛应用于各个行业，包括工程机械、航空航天、冶金、石油化工等。

在工程机械领域，液压系统被用于挖掘机、装载机、推土机等设备，以实现各种动作控制和力传递。

在航空航天领域，液压系统被用于飞机的起落架、襟翼和刹车系统等，以确保飞机的安全起降和操纵。

在冶金和石油化工领域，液压系统被用于冶炼设备和管道系统，以实现高温高压下的液体传输和控制。

四、液压系统的发展趋势随着科技的进步和工业的发展，液压系统也在不断演进和改进。

一方面，液压系统的工作压力和流量需求越来越大，需要更高性能的液压元件和密封件来满足需求。

另一方面，液压系统的智能化和自动化程度也在提高，通过采用传感器、执行器和控制器等先进技术，实现液压系统的远程监控和自动调节。

此外，液压系统还面临着能源效率和环境友好性的挑战，需要研究和开发更节能环保的液压技术。

基于MATLAB的仿形刀架位置伺服控制系统设计与仿真摘要:液压仿形刀架是机液伺服系统的一个典型应用，它具有结构简单、工作可靠、抗污能力强等优点。

利用液压仿形刀架，可以仿照样板或靠模的形状，自动车削加工出多台肩的轴类零件或者曲线轮廓的旋转体表面。

本文根据液压仿形刀架的机构原理和组成，建立了仿形刀架系统的数学模型，基于MATLAB软件的动态仿真工具Simulink,构建了仿形刀架系统的仿真模型，进行仿真分析,得出了反映系统性能的仿真曲线。

根据仿真曲线对系统的性能指标进行分析。

最后对其进行校正。

文中的研究为液压仿形刀架的设计、参数的选择提供了理论依据。

关键词: 液压仿形刀架，MATLAB/Simulink，数学建模，仿真Design and Simulation of the profile modeling tool rest positionservo control based on MATLABAbstract:Hydraulic profiling tool slide is a typical application of the hydraulic servo system ,it has a simple structure and a strong ability to resist pollution .Moreover ,it is reliable to operation . Hydraulic profiling tool carrier can turn out the shaft part which has many shoulders and the body of revolution which surface is curve contour by copying the template or depending on the shape of the mould . According to mechanism principle and constitutes of hydraulic copy toolpost , mathematical model of the system was set up. The simulation model of hydraulic copy toolpost system was based on dynamic simulation tool Simulink in MATLAB . By conducting the simulation , you can get the simulation curve which reacts the performance of the system . then discuss it .Finally , you should carry through correction link . The paper research can supply theoretical basis for design and the choice of parameters.Key words: Hydraulic profiling tool slide，MATLAB/Simulink，mathematical model，simulation目录1 绪论 (1)1.1 液压伺服系统的发展 (1)1.2 机液伺服控制系统的介绍 (1)2 仿形刀架的理论基础 (3)2.1仿形刀架的组成和工作原理 (4)2.1.1快速接近工件 (5)2.1.2车削圆柱面 (5)2.1.3车削斜面（或台阶、凹槽） (5)2.1.4快速离开工件 (5)2.2 液压伺服阀的结构及分类 (6)2.2.1圆柱滑阀 (6)2.2.2喷嘴挡板阀 (7)2.2.3射流管阀 (8)3 仿形刀架的数学模型 (12)3.1 仿形刀架系统的微分方程 (12)3.2仿形刀架状态空间方程 (16)4 控制系统的性能分析 (18)4.1 状态的能控性和能观测性 (18)4.2 系统的稳定性分析 (19)4.2.1阀控液压缸的方块图 (19)4.3 系统的快速性分析 (25)4.4 系统的准确性分析 (25)5 系统的校正 (29)5.1 按输入校正 (30)5.2 按扰动校正 (34)结论 (36)参考文献 (37)致谢 (38)1 绪论1.1 液压伺服系统的发展液压伺服控制技术是一门新兴的科学技术。

《基于AMESim的液压系统建模与仿真技术研究》篇一一、引言随着现代工业技术的飞速发展，液压系统在众多领域中发挥着至关重要的作用。

液压系统的设计与分析一直是工程领域的重要课题。

为了更有效地进行液压系统的设计与优化，研究人员开发了多种仿真软件，其中AMESim软件在液压系统建模与仿真方面具有广泛的应用。

本文旨在探讨基于AMESim的液压系统建模与仿真技术的研究。

二、AMESim软件及其在液压系统建模中的应用AMESim是一款多学科领域的仿真软件，广泛应用于机械、液压、控制等多个领域。

在液压系统建模中，AMESim提供了丰富的液压元件模型库，如泵、马达、缸体、阀等，可以方便地构建出复杂的液压系统模型。

此外，AMESim还提供了强大的仿真求解器和友好的用户界面，使得建模与仿真过程更加便捷。

三、液压系统建模流程基于AMESim的液压系统建模流程主要包括以下几个步骤：1. 确定系统需求与目标：明确液压系统的功能、性能指标及工作条件。

2. 建立系统模型：根据系统需求与目标，选择合适的液压元件模型，并构建出整个液压系统的模型。

3. 设置仿真参数：根据实际需求设置仿真时间、步长、初始条件等参数。

4. 进行仿真分析：运行仿真模型，观察并记录仿真结果。

5. 结果分析与优化：根据仿真结果，对液压系统进行性能分析，并针对存在的问题进行优化设计。

四、液压系统仿真技术研究液压系统仿真技术是利用计算机技术对液压系统进行模拟分析的一种方法。

基于AMESim的液压系统仿真技术具有以下优点：1. 高效性：可以快速地构建出复杂的液压系统模型，并进行大量的仿真分析。

2. 准确性：通过精确的数学模型和物理定律，可以准确地模拟液压系统的实际工作情况。

3. 灵活性：可以根据需求随时调整仿真参数和模型结构，以获得更好的仿真结果。

在液压系统仿真技术中，还需要注意以下几点：1. 模型验证：在进行仿真分析之前，需要对建立的模型进行验证，以确保其准确性。

4 AMESim/Simulink联合仿真技术的优点由于液压元件本身所包含的非线性，难以建立精确的数学模型。

所以本文采用AMESim与Matlab/Simulink 联合仿真平台对电液伺服系统中的机械液压部分和控制部分别进行建模，充分利用两套软件各自在液压系统建模仿真与数据处理能力方面的优势对电液伺服系统进行联合仿真分析。

Simulink 借助于MATLAB 强大的数值计算能力，能够在MATLAB 下建立系统框图和仿真环境，在各个工程领域发挥着巨大的作用，是当今主流的仿真软件。

但MATLAB 存在不能有效地处理代数环问题等缺点，使得Simulink 仿真效率往往不高。

利用AMESim 对Simuhnk 的接口技术，把两个优秀的专业仿真工具联合起来使用，就能既发挥AMESim 突出的流体机械的仿真效能，又能借助MATLABlsimulink 强大的数值处理能力，取长补短，取得更加完美的互补效果。

这种联合仿真的技术对多领域系统(如流体与控制结合系统等)的仿真效果更是无与伦比。

本文把位移作为输出量，在AMESim 中的界面菜单下的创建输出图标功能与Simulink中的S 函数实现连接。

具体实现过程是在AMESim 中经过系统编译、参数设置等生成供Simulink 使用的S 函数，在Simulink 环境中，将建好的包含其它Simulink 模块的AMESim模型当作一个普通的S 函数对待，添加入系统的Simulink 模型中。

从而实现AMESim 与Simulink 的联合建模与仿真。

根据物理模型，把系统分为机械系统和控制系两部分，机械系统模型由AMEsim 建立，控制系模型由Simulink 建立。

图7 联合仿真AMESim 环境下的液压系统模型图8 Simulink 环境下的电液伺服系统模型联合仿真PID控制取Kp＝1.5，KI＝0.001，KD＝0.002 系统输入一阶跃信号得到活塞杆的位移曲线，见图9。