模型化图形输入,是指Simulink提供一些按功能分类的基本的系统模块,用户只需要知道这些模块的输入输出及模块的功能,而不必考察模块内部是如何实现的,通过这些基本模块的调用,再将它们连接起来就可以构成所需要的系统模型(以*.mdl文件进行存取),进而进行仿真分析。
工程上通常采用频率响应法设计电液伺服系统,这基本上属于一种试探法。一般包括以下主要步骤:(1)分析整理所需设计参数,明确设计要求;(2)拟定控制方案,构成控制系统原理图;(3)确定动力元件参数和选择其他组成元件;(4)分析计算系统的静、动态特性,确定回路放大系数和设计矫正措施等。根据技术要求设计出系统以后,需要检测所设计的系统是否满足全部性能指标,如不满足,可通过调整参数或改变系统结构(即校正)等方法重复设计过程,直到满足要求为止。因为设计是试探性的,所以设计方法具有很大的灵活性,在设计中结合MATLAB的SIMULINK软件进行仿真,对系统的参数进行调整和可靠性做进一步校正,最重可以得出比较可靠的电液伺服系统[17]。
2  零开口四通阀的分析
由于零开口四通阀具有良好的线性流量特性,因此它在液压控制系统中得到广泛的应用。
阀的稳态特性是研究在稳态情况下负载流量Q_L、负载压力P_L、和阀芯位移X三者之间的数学关系。
2.1  零开口四通滑阀的假设条件
设有零开口四通滑阀如图2.1所示,其中阀内的液流通道可用图2.2所示的桥式液路来描述。
 
图2.1 零开口四通滑阀
 
图2.2 零开口四通阀等效桥式液路
设供油压力为P_s,回油压力P_0=0,供油流量Q_s,负载流量为Q_L,通往负载液压缸两边的压力分别为P_1 〖、P〗_2。为使分析得以简化,并考虑到不失其一般性和实用性,这里作出如下假设:
    阀为理想的阀,即
    节流边为绝对锐边,无径向间隙,无泄漏。
    节流口对称。
    节流口匹配
    节流口流量系数相等
    流体为理想的流体,即
    流体为不可压缩流体。
    流体粘度为零.
    流体为均值流体即油液密度为常数
    能源压力为理想压力,即
供油压力P_s=常数,回油压力P_0=0[18]。
2.2  零开口四通滑阀的流量压力特性
下面根据图2.1和图2.2及零开口四通滑阀的假设条件(图中的图示方向为正向方向),具体分析描述四通滑阀控制性能的流量压力特性方程Q_L=f(X,P_L ),即稳态特性方程。
2.2.1  当X ̇>0的时候,根据图2.1和图2.2得
q_1=CdA_1 √(2(P_s-P_1)/ρ)                       (2.1)
q_2=CdA_2 √(2P_2/ρ)                            (2.2)
q_3=q_4=0                              (2.3)
根据假设条件可得q_1=q_2,q_3=q_4,则有
q_1=CdA_1 √(2(P_s-P_1)/ρ)= CdA_2 √(2P_2/ρ)=q_2             (2.4)
因为A_1=A_2,则有
P_s=P_1+P_2                          (2.5)
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