導(dǎo)語(yǔ)：液壓控制過(guò)程優(yōu)化設(shè)計(jì)論文一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1建立數(shù)學(xué)模型

1.1液壓容腔

液壓系統(tǒng)主要包括液壓元件與管路，一般情況下，液壓元件自身具有若干油口，同時(shí)和管路相連，由上述元件組成的即為液壓容腔。所以，在進(jìn)行數(shù)字仿真的過(guò)程中，本文通過(guò)節(jié)點(diǎn)法塑造液壓系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，也就是將液壓管路的匯交點(diǎn)看作節(jié)點(diǎn)，塑造所有節(jié)點(diǎn)的流量平衡方程，從而對(duì)節(jié)點(diǎn)壓力與進(jìn)出該節(jié)點(diǎn)流量之和的聯(lián)系進(jìn)行描述，獲取一組方程。對(duì)每個(gè)元件的油口進(jìn)行標(biāo)號(hào)，從而直觀地對(duì)液壓元件的不同油口進(jìn)行判斷。完成每個(gè)容腔壓力-流量方程的塑造之后，依次對(duì)每個(gè)液壓元件的特性方程進(jìn)行塑造，獲取每個(gè)油口的流量計(jì)算公式，即可實(shí)現(xiàn)液壓控制過(guò)程動(dòng)態(tài)特性的有效描述。

1.2液壓控制元件

液壓控制元件主要包括定量泵、溢流閥、平衡閥以及換向閥。下面對(duì)上述元件在液壓控制中的動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行分析。

2液壓控制過(guò)程的優(yōu)化設(shè)計(jì)

2.1改進(jìn)遺傳算法

基于上節(jié)獲取的液壓過(guò)程數(shù)學(xué)模型，采用改進(jìn)的自適應(yīng)遺傳算法，使得交叉概率與變異概率可自動(dòng)隨適應(yīng)值變化，獲取數(shù)學(xué)模型的最優(yōu)解，為塑造液壓控制過(guò)程的仿真模型提供可靠的依據(jù)。

2.2基于simulink的液壓控制過(guò)程的仿真模型

對(duì)液壓控制過(guò)程中所涉及到的元件進(jìn)行數(shù)學(xué)建模后，即可通過(guò)Simttlink提供的仿真模塊對(duì)所有元件的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行描述，一個(gè)子模塊可描述一個(gè)元件。再將所有組成元件的Simulink仿真子模塊之間相應(yīng)的輸入輸出相連。Simulink可為液壓控制過(guò)程的仿真建模提供需要的全部子模塊。所以，本文首先塑造能夠反映所有元件特征的微分方程，再通過(guò)Simulink對(duì)其進(jìn)行描述。同時(shí)通過(guò)Simulink中非線性模塊對(duì)液壓控制過(guò)程中常見的某些非線性因素進(jìn)行保存，從而獲取存在非線性環(huán)節(jié)的仿真模型，使得液壓控制過(guò)程的仿真模型更加精確。前文所述的元件子模塊均未經(jīng)封裝，在對(duì)液壓控制過(guò)程進(jìn)行仿真時(shí)，若需調(diào)整某個(gè)參數(shù)值，只需打開其所處的子系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整。經(jīng)過(guò)封裝的元件子模塊，可通過(guò)一個(gè)參數(shù)對(duì)話框?qū)崿F(xiàn)與外界的通信，更加便于使用，適用于已經(jīng)定型的仿真模塊。

3仿真實(shí)驗(yàn)分析

本實(shí)驗(yàn)依據(jù)自適應(yīng)交叉與變異概率思想，采用群體規(guī)模是100，最大進(jìn)化代數(shù)是200的改進(jìn)遺傳算法完成優(yōu)化。給出每個(gè)變量的取值范圍，獲取優(yōu)化參數(shù)值集，分別采用優(yōu)化后與優(yōu)化前的參數(shù)值完成液壓控制過(guò)程中幾個(gè)元件的仿真，獲取動(dòng)態(tài)響應(yīng)仿真曲線。

4結(jié)論

本文分別對(duì)液壓控制過(guò)程中涉及到的液壓容腔、液壓缸、液壓控制元件的動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行數(shù)學(xué)建模，采用集中參數(shù)法完成非線性數(shù)學(xué)模型的線性化與簡(jiǎn)化處理，依據(jù)改進(jìn)的自適應(yīng)遺傳算法，使得交叉概率與變異概率可自動(dòng)隨適應(yīng)值變化，獲取數(shù)學(xué)模型的最優(yōu)解，通過(guò)Simttlink提供的仿真模塊對(duì)所有液壓控制過(guò)程中元件的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行描述，將所有組成元件的Simulink仿真子模塊之間相應(yīng)的輸入輸出相連，塑造液壓控制過(guò)程的Simulink仿真模型。在Simulink模塊中引入改進(jìn)遺傳算法Simulink模塊，對(duì)某些結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)液壓控制過(guò)程的優(yōu)化設(shè)計(jì)仿真。仿真實(shí)驗(yàn)表明，優(yōu)化后的液壓控制過(guò)程具有很高的穩(wěn)定性。

作者:曹登峰單位:南寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院