基于matlab的電液伺服位置控制系統(tǒng)分析

基于matlab的電液伺服位置控制系統(tǒng)分析,基于,matlab,伺服,位置,控制系統(tǒng),分析 本科畢業(yè)論文(設(shè)計)開題報告論 文 題 目： 基于 matlab 的電液伺服 位置控制系統(tǒng)分析 學(xué) 院：專 業(yè) 、 班 級：學(xué) 生 姓 名：（職稱）： 一、選題依據(jù)1. 論文（設(shè)計）題目基于 matlab 的電液伺服位置控制系統(tǒng)分析2. 研究領(lǐng)域液壓控制系統(tǒng) 機床控制系統(tǒng)3. 論文（設(shè)計）工作的理論意義和應(yīng)用價值電液伺服位置系統(tǒng)是控制領(lǐng)域中一個重要組成部分，也是最基本和最常用的一種液壓伺服系統(tǒng)，如機床工作臺的位置、板帶軋機的板厚、帶材跑偏控制、飛機和船舶的舵機控制、雷達(dá)和火炮控制系統(tǒng)以及振動試驗臺等。在其他物理量的控制系統(tǒng)中， 如速度控制和力控制等系統(tǒng)中，也常有位置控制小回路作為大回路中的一個環(huán)節(jié)。電液伺服位置控制系統(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)行機構(gòu)實現(xiàn)被控量對給定量的及時和準(zhǔn)確跟蹤，并要具有足夠的控制精度。電液伺服系統(tǒng)的動態(tài)特性是衡量一套電液伺服系統(tǒng)設(shè)計及調(diào)試水平的重要指標(biāo)。因此，現(xiàn)代液壓系統(tǒng)設(shè)計研究人員對系統(tǒng)動態(tài)特性進(jìn)行研究，了解和掌握液壓系統(tǒng)動態(tài)工作特性與參數(shù)變化，以提高系統(tǒng)的響應(yīng)特性、控制精度以及工作可靠性，是非常必要的。液壓系統(tǒng)動態(tài)特性是其在失去原來平衡狀態(tài)到達(dá)新的平衡狀態(tài)過程中所表現(xiàn)出來的特性，原因主要是由傳動與控制系統(tǒng)的過程變化以及外界干擾引起的。在此過程中，系統(tǒng)各參變量隨時間變化性能的好壞，決定系統(tǒng)動態(tài)特性的優(yōu)劣。系統(tǒng)動態(tài)特性主要表現(xiàn)為穩(wěn)定性（系統(tǒng)中壓力瞬間峰值與波動情況）以及過渡過程品質(zhì)（執(zhí)行、控制機構(gòu)的響應(yīng)品質(zhì)和響應(yīng)速度）問題。液壓系統(tǒng)動態(tài)特性的研究方法主要有傳遞函數(shù)分析法、模擬仿真法、實驗研究法和數(shù)字仿真法等。數(shù)字仿真法是利用計算機技術(shù)研究液壓系統(tǒng)動態(tài)特性的一種方法。先是建立液壓系統(tǒng)動態(tài)過程的數(shù)字模型狀態(tài)方程，然后在計算機上求出系統(tǒng)中主要變量在動態(tài)過程的時域解。該方法適用于線性與非線性系統(tǒng)，可以模擬出輸入函數(shù)作用下系統(tǒng)各參變量的變化情況，從而獲得對系統(tǒng)動態(tài)過程直接、全面的了解，使研究人員在設(shè)計階段就可預(yù)測液壓系統(tǒng)動態(tài)性能，以便及時對設(shè)計結(jié)果進(jìn)行驗證與改進(jìn)，保證系統(tǒng)的工作性能和可靠性，具有精確、適應(yīng)性強、周期短以及費用低等優(yōu)點。4目前研究的概況和發(fā)展趨勢電液伺服系統(tǒng)的研究，一直從兩個方面來展開：一是電液伺服系統(tǒng)基礎(chǔ)元件的研究，包括伺服閥和液壓缸；二是電液伺服系統(tǒng)的控制方法與應(yīng)用技術(shù)的研究。進(jìn)入 21世紀(jì)，電液伺服系統(tǒng)的研究日益活躍，無論從系統(tǒng)還是基礎(chǔ)元件方面均取得了突出的研究成果。隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，軍事、航空、宇航技術(shù)對所應(yīng)用的系統(tǒng)有了高精度、快速、大功率的要求。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，廣泛的應(yīng)用于以上各個行業(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。電液伺服控制系統(tǒng)按對象是否運動等有很多種分類方法，按系統(tǒng)輸出量可分為：電液力伺服、電液位置伺服系統(tǒng)、電液速度伺服系統(tǒng)。電液位置伺服系統(tǒng)是一種當(dāng)系統(tǒng)中被控制的物理量是位置量，同時檢測反饋信號以及輸入指令信號也是位置信號的，由機構(gòu)和液壓元件組成的閉環(huán)控制系統(tǒng)。信號的傳輸是機械液壓方式的，這一類系統(tǒng)稱為機液位置伺服系統(tǒng)。機液伺服系統(tǒng)的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、抗污染能力強、造價低廉，因此廣泛應(yīng)用于航空、航天、艦船、工程機械、汽車、動力工程、機床控制和農(nóng)業(yè)機械等各個領(lǐng)域。機液伺服系統(tǒng)的缺點是機械連接件較多，因此不可避免的帶來了間隙、摩擦和剛度的影響。但是，由于它所具有的優(yōu)點，應(yīng)用的歷史悠久，而且也廣泛。電液伺服位置系統(tǒng)因具有很大的潛在價值和巨大的經(jīng)濟效益，而受到國內(nèi)外眾多液壓及控制領(lǐng)域?qū)W者的高度重視，并一度成為此領(lǐng)域的前沿研究課題。二、論文（設(shè)計）研究的內(nèi)容1. 重點解決的問題在設(shè)定系統(tǒng)方案和進(jìn)行參數(shù)估算的基礎(chǔ)上，進(jìn)行系統(tǒng)建模和各環(huán)節(jié)建模，根據(jù)要求設(shè)計出某數(shù)控機床工作臺電液位置伺服控制裝置，建立了電液位置伺服控制系的數(shù)學(xué)模型和傳遞函數(shù)，在 MATLAB 環(huán)境下進(jìn)行仿真，并確定出使系統(tǒng)穩(wěn)定的開環(huán)增益。同時應(yīng)用頻率響應(yīng)法對電液伺服控制系統(tǒng)的性能進(jìn)行分析，進(jìn)而得到滿足要求的可靠的電液伺服系統(tǒng)。2. 擬開展研究的幾個主要方面（論文寫作大綱或設(shè)計思路）（1） 電液伺服位置控制系統(tǒng)建模和各環(huán)節(jié)建模（2） 設(shè)計某數(shù)控機床工作臺電液位置伺服控制裝置（3） 建立電液位置伺服控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型和傳遞函數(shù)（4） 通過 Matlab 軟件的 Simulink 工具對系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析3. 本論文（設(shè)計）預(yù)期取得的成果設(shè)計出滿足要求的液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖和系統(tǒng)設(shè)計說明書，對電液伺服位置系統(tǒng)建模，并使用 Matlab 軟件進(jìn)行仿真分析，創(chuàng)建人機交互界面，并將該電液伺服位置系統(tǒng)應(yīng)用到具體工程實例上。三、論文（設(shè)計）工作安排1. 擬采用的主要研究方法（技術(shù)路線或設(shè)計參數(shù)）；建立電液位置伺服控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型和傳遞函數(shù)，采用 Matlab 軟件的Simulink 仿真工具對液壓系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析，簡單、直觀。只需通過 M 文件編寫位置方程，設(shè)定特殊時刻為初始值就可以得到任意時刻的位置、速度、加速度的值， 并可以觀察它們在運動周期內(nèi)的變化。通過基于 Matlab 的強大的矩陣運算能力，還可以方便得到三者之間的關(guān)系，進(jìn)而得到滿足要求的可靠的電液伺服系統(tǒng)。2. 論文（設(shè)計）進(jìn)度計劃第 1 周收集研究方向相關(guān)資料、研究資料第 2 周閱讀參考文獻(xiàn)，確定研究內(nèi)容第 3 周撰寫開題報告，擬訂總體設(shè)計方案 第 4 周完善、修改開題報告，完成外文翻譯第 5 周進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計總體規(guī)劃，設(shè)計總體實施方案第 6 周進(jìn)行系統(tǒng)建模，繪制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖第 7 周根據(jù)參數(shù)傳遞關(guān)系，得到系統(tǒng)傳遞函數(shù)第 8 周對傳遞函數(shù)進(jìn)行分析，得到系統(tǒng)位置參數(shù)的時域特性第 9 周由傳遞函數(shù)分析系統(tǒng)的頻域特性第 10 周編寫 M 文件求解位置變化第 11 周建立 simulink 仿真模型，對系統(tǒng)進(jìn)行分析第 12 周整理仿真結(jié)果，撰寫設(shè)計說明書第 13 周完善設(shè)計內(nèi)容及設(shè)計說明書，準(zhǔn)備畢業(yè)設(shè)計答辯第 14 周按指導(dǎo)教師及評閱教師的意見修改設(shè)計說明書，進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計答辯四、需要閱讀的參考文獻(xiàn)1 姜洪發(fā).基于 Labview 和 MATLAB 的機器人電液伺服設(shè)計J. 智慧工廠. 2017(07)2 郭棟,付永領(lǐng),祁曉野. 電液伺服加載控制器的設(shè)計J. 液壓與氣動. 2011(07)3 李宗斌,楊君順. 單缸電液伺服垂直激振系統(tǒng)的理論分析和實驗識別J. 陜西科技大學(xué)學(xué)報. 1993(01)4 劉璐,郭彥青,張保成,衛(wèi)永平. 基于前饋補償?shù)碾娨核欧虞d試驗臺復(fù)合控制J. 液壓與氣動. 2014(04)5 褚衍清,張忠偉,余亞超,阮健. 電液伺服地震體驗系統(tǒng)設(shè)計J. 浙江工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2009(05)6 吳楝華,喜冠南,孫春亞,朱建新. 電液伺服泵控系統(tǒng)的速度控制實驗研究J. 組合機床與自動化加工技術(shù). 2016(09)7 宋世哲,鄧志良. 基于 PLC 與電液伺服的編環(huán)機控制系統(tǒng)設(shè)計J. 電子設(shè)計工程. 2016(21)8 孫麗華,趙剛,馮繼偉. 基于虛擬儀器技術(shù)的電液伺服測試系統(tǒng)硬件設(shè)計J. 電子設(shè)計工程. 2015(21)9 張浩宇,趙東標(biāo),朱瑩,肖息.基于遺傳算法的電液伺服加載系統(tǒng)控制器優(yōu)化J. 機械工程與自動化. 2016(04)10 王新民,王俊秀,劉繼磊.電液伺服加載力差信號前饋控制J. 機床與液壓. 2011(17)11 張忠,姜飛,房運濤,劉建文. 電液位置伺服控制系統(tǒng)仿真分析及優(yōu)化J.機械工程師,2016(07):7-9.12 喜冠南,吳楝華,孫春亞,李健,徐加輝. 運用 PID 算法的電液伺服位置控制系統(tǒng)實驗J.現(xiàn)代制造工程,2016(06):153-156+29.13 蔡大偉. 基于 MATLAB 的電液伺服系統(tǒng)線性二次型最優(yōu)控制J.智能機器人,2016(06):64-66.14 孫春亞,吳楝華,喜冠南. 電液伺服模糊 PID 位置控制系統(tǒng)設(shè)計及應(yīng)用J.機械設(shè)計與制造,2016(06):155-157+162.15 郝君,李建民,胡燕. 基于MATLAB/LABVIEW 電液位置伺服控制系統(tǒng)的設(shè)計J.電子世界,2013(11):117-118.16 孫衍石,靳寶全,熊曉燕. 電液伺服比例閥控缸位置控制系統(tǒng) AMESim/Matlab 聯(lián)合仿真研究J.液壓氣動與密封,2009,29(04):38-42.17 袁卓林,雷玉勇,孫書蕾,湯積仁,聶光偉. 基于MATLAB 的電液位置伺服系統(tǒng)設(shè)計及仿真J.機械,2009,36(05):9-12.18 Beck，Mark Schwung，Andreas Muenchhof，Marco Isermann,Rolf. Active Fault Tolerant Control of an Electro-hydraulic Servo Axis with a Duplex-value-system. 5th IFAC Symposium on Mechatronic Systems Marriott Boston Cambridge,MA,USA,Sept 13-15,201019 Tanasak Samakwong,Wudhichai Assawinchaichote. PID Controller Design for Electro-hydraulic Servo Valve System with Genetic Algorithm. Procedia Computer Science 86(2016)91-9420 Syed Abu Naguan,Dinh Quang Truong,Puja Chowdhury,Debdatta Das,Kyoung Kwan Ahn. Modeling and Fault Tolerant Control of an Electro-Hydraulic Actuator. International Journal of Precision Engineering and Manufacturing Vol.17,No. 10,pp,1285-1297附：文獻(xiàn)綜述或報告一電液伺服系統(tǒng)的發(fā)展與現(xiàn)狀文獻(xiàn)綜述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)發(fā)展創(chuàng)造了決定性條件。20 世紀(jì)初控制理論及其應(yīng)用飛速發(fā)展，使古典控制理論走向成熟，這為電液伺服控制技術(shù)的出現(xiàn)與發(fā)展提供了理論基礎(chǔ)與技術(shù)支持。1950 年 MOOG 發(fā)明了伺服閥，伺服閥的發(fā)明實現(xiàn)了用微小信號控制大功率液壓信號，將電與液壓系統(tǒng)結(jié)合起來，為電液伺服系統(tǒng)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。美國麻省理工學(xué)院 BLACKBURN，LEE 和SHEARER 等在電液伺服機構(gòu)方面作了深入研究，并將電液伺服首先應(yīng)用于飛機、火炮液壓控制系統(tǒng)，發(fā)展和豐富了電液伺服系統(tǒng)的理論與應(yīng)用。1960 年，BLACKBURN 出版了第一本液壓科學(xué)著作液壓氣動控制，將控制理論與液壓系統(tǒng)結(jié)合起來，為電液伺服理論和實踐奠定了基礎(chǔ)。1967 年 H.E.MERRITT 的液壓控制系統(tǒng)科學(xué)著作問世， 系統(tǒng)地、全面地闡述了液壓控制理論，將古典控制理論應(yīng)用于液壓系統(tǒng)的建模、分析與設(shè)計中，完成了電液伺服系統(tǒng)的經(jīng)典設(shè)計理論。20 世紀(jì) 50 年代初，在蘇聯(lián)的幫助下，我國的液壓工業(yè)開始起步，而電液伺服系統(tǒng)的研究始于 20 世紀(jì) 60 年代末。我國第一部關(guān)于電液伺服系統(tǒng)的專著是在 1979 年， 由王占林、李培滋主編的飛機液壓傳動與伺服控制一書，成為國內(nèi)最早建立了液壓技術(shù)的經(jīng)典理論體系的科學(xué)著作。1981 年李洪人的液壓控制系統(tǒng)和王春行的液壓伺服控制系統(tǒng)兩部中文科學(xué)著作問世，在 MERRITT 的液壓控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上， 系統(tǒng)的論述液壓控制系統(tǒng)的基本理論及應(yīng)用、典型系統(tǒng)和主要元件與設(shè)計方法。在此之后，該領(lǐng)域的研究人員認(rèn)為由于電液伺服系統(tǒng)的設(shè)計理論日臻成熟，在科技領(lǐng)域和工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域已廣泛應(yīng)用，似乎電液伺服系統(tǒng)的研究已走到盡頭。20 世紀(jì) 70 年代， 美國 MTS 公司研制出了以電液伺服系統(tǒng)為驅(qū)動的地震模擬振動臺，將電液伺服系統(tǒng)與復(fù)雜機構(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)計的先河。電液伺服系統(tǒng)的研究，一直從兩個方面展開：一是電液伺服系統(tǒng)基礎(chǔ)元件的研究， 包括伺服閥和液壓缸；二是電液伺服系統(tǒng)的控制方法與應(yīng)用技術(shù)的研究。進(jìn)入 21 世紀(jì)，電液伺服系統(tǒng)的研究日益活躍，無論從系統(tǒng)還是基礎(chǔ)元件方面均取得了突出的研究成果。二國內(nèi)電液伺服的發(fā)展與現(xiàn)狀我國的電液伺服發(fā)展水平目前還處在一個發(fā)展階段，雖然在常規(guī)電液伺服控制技術(shù)方面，我們有了一定的發(fā)展。但在電液伺服高端產(chǎn)品及應(yīng)用技術(shù)方面，我們距離國外發(fā)達(dá)國家的技術(shù)水平還有著很大差距。電液伺服技術(shù)是集機械、液壓和自動控制于一體的綜合性技術(shù)，要發(fā)展國內(nèi)的電液伺服技術(shù)必須要從機械、液壓、自動控制和計算機等各技術(shù)領(lǐng)域同步推進(jìn)。1. 測量控制系統(tǒng)測量控制系統(tǒng)隨著數(shù)字控制理論的成熟以及高速 DSP 技術(shù)的發(fā)展。全數(shù)字化測控系統(tǒng)已經(jīng)成為今后測量控制系統(tǒng)發(fā)展的方向。動態(tài)電液伺服全數(shù)字測量控制系統(tǒng)，不僅要求硬件運算速度快、運算精度高，同時還要求在軟件和數(shù)字控制理論方面要有新的突破。這樣才能滿足電液伺服控制系統(tǒng)響應(yīng)快速、控制精確、穩(wěn)定可靠的要求。目前，美國 MTS 公司的 TeststarII 全數(shù)字控制器，運算頻率可以達(dá)到 5000 次/秒，控制特性在傳統(tǒng)的 PID 控制基礎(chǔ)上，還具有前饋控制、頻率反向補償控制、幅度控制和壓差等輔助控制特性。因此數(shù)字控制器由于其豐富的運算功能，其控制非常靈活，是模擬控制系統(tǒng)無法比擬的。國內(nèi)目前技術(shù)成熟的全數(shù)字動態(tài)控制器還沒有進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段，還需要有一個發(fā)展研究的過程。多通道、數(shù)字化、多自由度協(xié)調(diào)技術(shù)是電液伺服技術(shù)在模擬仿真試驗技術(shù)發(fā)展中的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)。只有掌握了多通道控制技術(shù)、多自由度協(xié)調(diào)偶合及解偶技術(shù)，才能使我們的電液伺服技術(shù)向更高的臺階上邁進(jìn)，才能縮小與國外同行之間的差距。實現(xiàn)這一目標(biāo)需要有一批高素質(zhì)的技術(shù)隊伍，要從軟件、硬件、數(shù)字控制理論和實踐等綜合技術(shù)方面同步推進(jìn)。2. 液壓件國內(nèi)液壓件的整體水平目前還比較落后，主要采用橡膠密封結(jié)構(gòu)方式，易老化泄漏、體積笨重、集成度低。隨著機械精密加工技術(shù)的成熟，國外密封大都采用球面和錐面配合密封方式，結(jié)構(gòu)簡單，密封性能可靠。今后改善國內(nèi)液壓件結(jié)構(gòu)還需要在工藝性上下功夫，需要一個系統(tǒng)的完善過程。另外，作為電液轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵元件 “電液伺服閥”，是電液伺服控制技術(shù)今后技術(shù)提升的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。電液伺服技術(shù)行業(yè)目前與電液伺服閥生產(chǎn)企業(yè)缺少交流和探討，只能簡單的應(yīng)用其現(xiàn)成產(chǎn)品。從某種意義上這也限制了國內(nèi)電液伺服技術(shù)的發(fā)展。今后，需要加強與伺服閥生產(chǎn)企業(yè)的合作，共同開發(fā)適宜試驗機應(yīng)用的伺服閥產(chǎn)品，全面提升國內(nèi)電液伺服技術(shù)水平。計算機技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，促進(jìn)了電液伺服技術(shù)的提高。正是利用計算機技術(shù)才使電液伺服系統(tǒng)在動態(tài)仿真模擬試驗等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。計算機多自由度協(xié)調(diào)控制、計算機仿真解耦技術(shù)等技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，使多通道協(xié)調(diào)加載系統(tǒng)、道路模擬試驗系統(tǒng)的性能得到進(jìn)一步提高，促進(jìn)了電液伺服系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用?？梢哉f電液伺服技術(shù)的發(fā)展與計算機技術(shù)的發(fā)展是密切聯(lián)系在一起的。3. 技術(shù)發(fā)展趨勢我國的電液伺服發(fā)展水平目前還處在一個發(fā)展階段，雖然在常規(guī)電液伺服標(biāo)準(zhǔn)材料試驗機技術(shù)方面，我們有了一定的發(fā)展。但在電液伺服高端產(chǎn)品及應(yīng)用技術(shù)方面， 我們距離國外發(fā)達(dá)國家的技術(shù)水平還有著很大的差距。電液伺服技術(shù)是集機械、液壓和自動控制于一體的綜合性技術(shù)，要發(fā)展國內(nèi)的電液伺服技術(shù)必須要從機械、液壓、自動控制和計算機等各技術(shù)領(lǐng)域同步推進(jìn)。計算機技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，促進(jìn)了電液伺服技術(shù)的提高。正是利用計算機技術(shù)才使電液伺服在動態(tài)仿真模擬試驗等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。計算機多自由度協(xié)調(diào)控制、計算機仿真解耦技術(shù)等技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，使多通道協(xié)調(diào)加載系統(tǒng)、道路模擬試驗系統(tǒng)的性能得到進(jìn)一步提高，促進(jìn)了電液伺服系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用?？傊?，電液伺服技術(shù)的發(fā)展與計算機技術(shù)的發(fā)展是密切聯(lián)系在一起的，相互促進(jìn)相互提高。三電液位置伺服控制系統(tǒng)的仿真分析電液位置伺服系統(tǒng)得到了廣泛應(yīng)用，現(xiàn)在幾乎所有的運動平臺都采用電液伺服系統(tǒng)，所以對電液位置伺服系統(tǒng)的動態(tài)品質(zhì)進(jìn)行仿真分析一直是動感仿真技術(shù)行業(yè)不斷研究的一個課題。在常用的實現(xiàn)方法中一般采用個人編制計算機軟件的方法實現(xiàn)，使得對一個簡單系統(tǒng)的計算變得很復(fù)雜，容易出錯、通用性差，如果想隨時觀察系統(tǒng)中某個參數(shù)的變化更是困難。MATLAB 是一個面向科學(xué)與工程計算的高度集成的軟件工具，MATLAB 提供的 Simulink 是一個用來對動態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行建模、仿真和分析的軟件包， 在 Simulink 環(huán)境中利用鼠標(biāo)就可以在模型窗口中直觀地“畫”出系統(tǒng)模型，然后直接進(jìn)行仿真。Simulink 軟件包的問世給電液位置伺服系統(tǒng)的動態(tài)仿真分析提供了強大的武器，使人們徹底擺脫了個人小作坊式的研究模式。工程上常采用頻率響應(yīng)法設(shè)計電液伺服系統(tǒng)，這基本上屬于一種試探法。一般包括以下主要步驟：（1）分析整理所需的設(shè)計參數(shù)，明確設(shè)計要求；（2）擬定控制方案，構(gòu)成控制系統(tǒng)原理圖；（3）確定動力元件參數(shù)（供油壓力、執(zhí)行元件規(guī)格、伺服閥容量）和選擇其他組成元件；（4）分析計算系統(tǒng)的靜、動態(tài)特性，確定回路的放大系數(shù)和設(shè)計校正措施等。在設(shè)計中結(jié)合 MATLAB 的 Simulink 軟件進(jìn)行仿真，對系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整和可靠性做進(jìn)一步驗證，最終可以得出比較可靠的電液伺服系統(tǒng)。Simulink 借助于 MATLAB 強大的數(shù)值計算能力，能夠在 MATLAB 下建立系統(tǒng)框圖和仿真環(huán)境，在各個工程領(lǐng)域發(fā)揮著巨大的作用，是當(dāng)今主流的仿真軟件。根據(jù)電液位置伺服系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，利用 MATLAB 及其可視化建模與仿真工具Simulink 對電液位置伺服系統(tǒng)進(jìn)行仿真研究，既可方便地修改被控對象模型，又可修改輸入輸出變量的量化論域、語言變量、隸屬度函數(shù)及控制規(guī)則等。他與傳統(tǒng)的高級語言相比大大縮減了編程工作量，且形象直觀，參數(shù)修改方便，不但為控制系統(tǒng)的設(shè)計、調(diào)試和維護(hù)提供了參考整定數(shù)據(jù)，而且對控制策略的選擇也提供了有益的幫助。實踐證明，該方法為電液伺服控制系統(tǒng)計算機仿真提供了有效的途徑，具有一定的工程實用價值。