【正文】 統(tǒng)由模擬 PID控制器和被控對(duì)象組成。 出于本文系統(tǒng)較為簡(jiǎn)單，工況條件比較平穩(wěn)、干擾較小以及 PID 控制結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，這樣將大大減輕系統(tǒng)在此情況下的運(yùn)行成本的原因，最后本文設(shè)計(jì)的 機(jī)振臺(tái)電液位置伺服控制系統(tǒng)將采用 PID控制的控制方法。目前， PID 控制及其控制器或智能 PID 控制器（儀表）已經(jīng)很多，產(chǎn)品已 在工程實(shí)際中得到了廣泛的應(yīng)用，有各種各樣的 PID控制器產(chǎn)品，各大公司均開發(fā)了具有 PID 參數(shù)自整定功能的智能調(diào)節(jié)器(Intelligent Regulator)，其中 PID 控制器參數(shù)的自動(dòng)調(diào)整是通過智能化調(diào)整或自校正、自適應(yīng)算法來實(shí)現(xiàn)。 其中ttmCJV D 2h 4?? ? ， C? 為系統(tǒng)有效體積彈性模數(shù) 、 tV 為液壓馬達(dá)容積 、 tJ 為工作臺(tái)質(zhì)量算到液壓馬達(dá)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 。其系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則是安全，可靠和高效率，具體包括： （ 1）可靠性：能保證系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行； （ 2）實(shí)用性：能滿足控制系統(tǒng)的各方面技術(shù)指標(biāo)要求，系統(tǒng)投入運(yùn)行后維護(hù)方便； （ 3）操作性：控制系統(tǒng)的人機(jī)界面便于操作人員操作，畫面直觀，全部過程采用中文顯示； （ 4）價(jià)格：系統(tǒng)投資合理，造價(jià)盡可能低； （ 5）維護(hù)功能：系統(tǒng)故障診斷功能完善， 維護(hù)容易。 電液位置伺服系統(tǒng)的基本原理 電液位置伺服控制系統(tǒng)以液體作為動(dòng)力傳輸和控制介質(zhì)，利用電信號(hào)進(jìn)行控制輸入和反饋。 由于電液激振臺(tái)是電液位置伺服控制系統(tǒng)的一種。傳遞函數(shù)分析法主要用來研究線性系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性，它能夠很大程度上地簡(jiǎn)化系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的分析過程。 電液伺服控制系統(tǒng)建模 傳遞函數(shù)分析法是研究電液伺服系統(tǒng)最經(jīng)常采用的建模方式。 (8)能源裝置：泵站或液壓源，它是系統(tǒng)的動(dòng)位置源。 (7)檢測(cè)單元：用于檢測(cè)控制量的器件，通常為傳感器及其二次儀表。 (6)負(fù)載：被控對(duì)象 ,其和執(zhí)行元件的可動(dòng)部分相連接所以同時(shí)運(yùn)動(dòng)。 (5)執(zhí)行元件：液壓缸或液壓馬達(dá)，液壓控制閥輸出的流量和壓力 使執(zhí)行元件的可動(dòng)部分動(dòng)作。根據(jù)不同的電液控制閥，有伺服控制器、比例控制器等，有時(shí)還包括一些補(bǔ)償部分和功率放大器件等。模型類型 靜態(tài)系統(tǒng) 模 型 動(dòng)態(tài)系統(tǒng)模型 連續(xù)系統(tǒng)模型 離散系統(tǒng)模型 集中參數(shù) 分布參數(shù) 離散時(shí)間 數(shù)學(xué)描述 代數(shù)方程 微分方程 狀態(tài)方程 傳遞函數(shù) 偏微分方程 差分方程 離散狀態(tài)方程 概率分布排隊(duì)論 陽(yáng)泉 學(xué)院 — 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 ４ 它通常包含在計(jì)算機(jī)或控制放大器中 ，它可以是電子部件或計(jì)算機(jī)軟件。若是計(jì)算機(jī)，由其軟件給出指令，再由 D/A 轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)。 電液伺服系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖如圖 : 圖 指 令 單 元控 制放 大 器電 液伺 服 閥執(zhí) 行 元 件檢 測(cè) 元 件負(fù) 載 圖 見圖 ，電液控制系統(tǒng)的組成通常包括以下幾個(gè)單元 : (1)指令單元：按照系統(tǒng)的動(dòng)作要求發(fā)出相對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)。 陽(yáng)泉 學(xué)院 — 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 ３ 表 電液伺服系統(tǒng)基礎(chǔ)理論 液壓控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是功率重量比大、響應(yīng)速度快等，能夠?qū)θ我獗豢刂茖?duì)象進(jìn)行控制并且精度很高，并且存在外部干擾時(shí)，工作同樣可以穩(wěn)定而準(zhǔn)確的進(jìn)行。而數(shù)學(xué)模型可以分為原始系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型和仿真系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型。 模型可分兩種即實(shí)體模型和數(shù)學(xué)模型。模型具有與系統(tǒng)相似的特性，可以以各種形式更深刻的反映實(shí)際系統(tǒng)的主要特征和運(yùn)動(dòng)規(guī)律，是對(duì)實(shí)際系統(tǒng)更高層次上的抽象，本身就是對(duì)實(shí)體認(rèn)識(shí)的結(jié)果。 系統(tǒng)模型是對(duì)實(shí)際系統(tǒng)的一種抽象，是對(duì)系統(tǒng)本質(zhì) (或是系統(tǒng)的某種特性 )的一種描述。對(duì)于任何系統(tǒng)的研究都必須從如下三個(gè)方面來考慮： (1)實(shí)體：組成系統(tǒng)的元素、對(duì)象： (2)屬性：實(shí)體的特征： (3)活動(dòng)：系統(tǒng)由一個(gè)狀態(tài)到另一個(gè)狀態(tài)的變化過程。 整體性是指系統(tǒng)作為一個(gè)整體存在而表現(xiàn)出某項(xiàng)特定的功能，它是不可分割的。這里的系統(tǒng)是指廣義上的系統(tǒng)，泛指自然界的一切現(xiàn)象與過程。通過對(duì)不同給定信號(hào)曲線的跟 蹤，驗(yàn)證 PID控制器具有較快的響應(yīng)速度和較好的抗干擾能位置。 （ 2）建立電液 位置 伺服系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。采用 NI 公司的 USB6008 數(shù)據(jù)采集卡 完成數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)輸出控制等多項(xiàng)功能，以 LABVIEW和 MATLAB 混合編程實(shí)現(xiàn)了良好的實(shí)時(shí)控制功能。 本文然后通過 MATLAB軟件中的動(dòng)態(tài)仿真工具 SIMULINK建立了電液伺服控制陽(yáng)泉 學(xué)院 — 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 ２ 系統(tǒng)仿真模型 ，通過對(duì)不同給定信號(hào)曲線的跟蹤，設(shè)計(jì)出一個(gè)優(yōu)良的 PID 控制器，表明 PID 控制器具有良好的抗干擾能位置和動(dòng)態(tài)響速度。它由電信號(hào)處理裝置和若干液壓元件組成，元件的動(dòng)態(tài)性能相互影響，相互制約及系統(tǒng)本身所包含的非線性，致使其動(dòng)態(tài)性能復(fù)雜。 電液位置伺服系統(tǒng)主要是用于解決位置跟隨的控制問題，其根本任務(wù)就是通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)被控量對(duì)給定量的及時(shí)和準(zhǔn)確跟蹤，并要具有足夠的控制精度。 電液位置伺服系統(tǒng) 電液位置伺服系統(tǒng)是控制領(lǐng)域中一個(gè)重要的組成部分也是是最基本和最常用的一種液壓伺服系統(tǒng)，如機(jī)床工作臺(tái)的位置、板帶軋機(jī)的板厚、帶材跑偏控制、飛機(jī)和船舶的舵機(jī)控制、雷達(dá)和火炮控制系統(tǒng)以及振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)等。電液伺服系統(tǒng)則以其反應(yīng)快、重量輕、尺寸小及抗負(fù)載剛性大等優(yōu)點(diǎn)，廣泛地應(yīng)用于以上各個(gè)行業(yè)中，在其控制算法上也有了進(jìn)一步的改進(jìn)，以適應(yīng)系統(tǒng)要求。進(jìn)入 21 世紀(jì)，電液伺服系統(tǒng)的研究日益活躍，無(wú)論從系統(tǒng)還是基礎(chǔ)元件方面均取得了突出的研究成果。20世紀(jì) 70 年代，美國(guó) MTS 公司研制出了以電液伺服系統(tǒng)為驅(qū)動(dòng)的地震模擬振動(dòng)臺(tái)，將電液伺服系統(tǒng)與復(fù)雜機(jī)構(gòu)結(jié)合起來，開創(chuàng)了基于電液伺服系統(tǒng)的系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)的先河。 關(guān)鍵詞： 電液伺服位置控系統(tǒng)； PID 控制器； MATLAB/SIMULINK 陽(yáng)泉 學(xué)院 — 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 II Abstract Aiming at electrohydraulic position control servo system has the advantages of pact structure, fast response, high power weight ratio, anti interference can strong position, low and stable good etc. characteristics, first of all on the electrohydraulic position control system mathematical model, and analyze the system dynamic performance. Then through the dynamic simulation tool Simulink in MATLAB software was established electric hydraulic servo control system simulation model. Through the tracking of given different signal curve to design a excellent PID controller, the simulation results show that: the PID controller has good anti interference can position and dynamic response speed. Key words:electro hydraulic servo position control system,PID controller, MATLAB/SIMULINK 陽(yáng)泉 學(xué)院 — 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 １ 一、 緒論 電液伺服系統(tǒng)的發(fā)展與研究現(xiàn)狀 19世紀(jì)液壓技術(shù)開始走向工業(yè)應(yīng)用，工業(yè)技術(shù)發(fā)展的需求，為液壓技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)造了決定性的條件。 陽(yáng)泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 畢 業(yè) 生姓 名 ： 專業(yè) ： 電氣自動(dòng)化技術(shù) 學(xué)號(hào) ： 指導(dǎo)教師 ： 所屬系（部） ： 信 息 系 二〇一五年九月 I 陽(yáng)泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)評(píng)閱書 題目： 基 于 MATLAB 的電液位置伺服控制系統(tǒng)的建模與仿真研 究 信息 系 電氣自動(dòng)化技術(shù) 專業(yè) 姓名 設(shè)計(jì)時(shí)間： 2021 年 9 月 21 日 ~2021 年 11 月 22 日 評(píng)閱意見： 成績(jī)： 評(píng)閱教師： （簽字） 職 務(wù)： 201 年 月 日 陽(yáng)泉學(xué)院 II 畢業(yè)設(shè)計(jì)評(píng)閱書 題目： 基 于 MATLAB 的電液位置伺服控制系統(tǒng)的建模與仿真研 究 信息 系 電氣自動(dòng)化技術(shù) 專業(yè) 姓名 王冬 設(shè)計(jì)時(shí)間： 2021 年 9 月 21 日 ~ 2021 年 11 月 22 日 評(píng)閱意見： 成績(jī)： 指導(dǎo) 教師： （簽字） 職 務(wù)： 201 年 月 日 陽(yáng)泉學(xué)院 III 畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯記錄卡 信 息 系 電氣自動(dòng)化技術(shù) 專業(yè) 姓名 王冬 答 辯 內(nèi) 容 問 題 摘 要 評(píng) 議 情 況 記錄員： （簽名） 成 績(jī) 評(píng) 定 指導(dǎo)教師評(píng)定成績(jī) 答辯組評(píng)定成績(jī) 綜合成績(jī) 注：評(píng)定成績(jī)?yōu)?100 分制，指導(dǎo)教師為 20%，評(píng)閱教師為 30%，答辯組為 50%。 專 業(yè)答辯組組長(zhǎng)： （簽名） 201 年 月 陽(yáng)泉 學(xué)院 — 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 目 錄 摘 要 ........