基于Simulink的气控液压背压阀仿真与设计

2015年02月12日14:48:35 本网站我要评论(2)字号：T | T | T

摘要：在Simulink中建立了气控液压背压阀的仿真模型并对其进行设计，目的在于实现根据气路压力控制液压回路背压的功能，使其能够连结气动与液压控制，在航空航天、能源、动力等领域具有相当的应用空间和价值。在设计过程中采用的控制方法是对背压进行双闭环控制，其中外环利用PID控制调节液压回路背压，内环通过控制无刷直流电动机来调节针阀阀芯位移，并且利用Simulink仿真确定不同给定量对应的PID控制器参数。单片机作为背压阀控制系统的核心，依据各个传感器采集的信号选择PID控制器参数，进而调节电动机转速，实现背压的精确控制。通过测试可以得出结论，该背压阀达到了设计目标，解决了非线性系统的PID控制问题，在气压不同时能够稳定、准确、快速地调节液压回路背压。

关键词：液压；气控；背压阀；Simulink仿真；PID控制；单片机

中图分类号：ＴＰ２３　　　文献标志码：Ｂ

１引言

在工业技术高速发展的今天，液压与气动技术占据了重要地位。许多设备同时采用了液压控制技术与气动控制技［1］。在航空发动机燃油调节器测试台的研发过程中，就需要一种能够根据气压闭环调节液压回路背压的装置，来模拟燃油喷嘴。但目前大多数背压阀采用手动或电气控制，不能满足上述设备的控制要求［2］。

本文通过借助Simulink仿真设计了一种气控液压背压阀（下文简称“背压阀”），它具有根据气压来控制液压回路的功能。其中，电气控制作为中间控制环节。在Simulink中搭建背压阀的液压回路与气路，设计背压阀的控制系统，并且进行仿真与验证［3］。通过运用分段PID算法解决非线性系统控制问题。背压阀的控制精度高，能够提高和改善大量的气液一体化设备的性能。因此，研究气控液压背压阀具有重要意义。

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基于Simulink的气控液压背压阀仿真与设计

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