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摘 要

21世纪以来液压技术发展的速度是非常快的,液压技术已经迅速渗入到各个学科领域。液压系统有寿命长、功率大、体积小、工作稳定等优点被广泛应用。而液压系统故障也是时常发生的事情，利用MATLAB软件，进行仿真和分析，然后排除故障。这是一种便捷的高效的故障诊断及排除的方法，能够节约大量的时间和物质成本。

本文介绍了液压系统的优缺点，以及每个液压元件的功能和元件出现故障与排除方法。通过MATLAB软件建立一个液压系统的仿真模型，根据液压系统输出的位移速度等曲线考察液压系统是否故障，从液压系统的位移、速度、死区容积、漏区面积等参数方面考虑液压系统是否故障及故障原因。找到液压系统的故障原因并排除故障，最后通过修改系统参数的方法给液压系统注入故障，分析故障原因并排除故障。

关键词：液压系统 故障诊断

Hydraulic System Fault Diagnosis Based on MATLAB

Abstract

Since the 21st century speed hydraulic technology development is very fast, hydraulic technology has rapidly penetrated into various subject areas. Hydraulic systems have a long life, high power, small size, stability, etc. are widely used. The thing hydraulic system failure is frequent, the use of MATLAB software, simulation and analysis, and troubleshooting. This is a convenient and efficient method of fault diagnosis and exclusion, it can save a lot of time and material costs.

This article describes the advantages and disadvantages of the hydraulic system, as well as the functions and components of each hydraulic element failure and troubleshooting. The establishment of a hydraulic system by MATLAB software simulation model, based on the hydraulic system output displacement speed curve investigate hydraulic system malfunctions, consider the parameters of the displacement of the hydraulic system, the speed, the dead volume, the drain area of the hydraulic system malfunctions and cause of issue. Find the cause of the failure of the hydraulic system and troubleshooting, and finally to the hydraulic system fault injection method by modifying the system parameters, fault analysis and troubleshooting.

Key words: Hydraulic system,fault diagnosis

目 录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1概述 1

1.2 研究目标和现实意义 1

1.3 液压仿真的国内外研究现状 1

1.3.1 液压系统的国内外发展概况 1

1.3.2 液压仿真技术的国内外发展概况 2

1.4 本文的主要工作 3

第二章 液压系统建模 4

2.1 液压系统原理 4

2.2液压传动和控制系统现代建模方法 5

2.2.1 解析建模法 6

2.2.2 传递函数建模法 7

2.2.3 功率键合图建模法 7

2.2.4 液压大系统建模法 8

2.2.5 面向对象技术建模法 8

2.2.6 实验法 9

2.3 本章小结 8

第三章 基于MATLAB的液压系统建模仿真 9

3.1 MATLAB软件介绍 9

3.2 在MATLAB SIMULINK下创建液压系统 12

3.3 液压系统的输出特性的研究 18

3 .4本章小结 20

第四章 液压系统故障研究 21

4.1液压系统故障介绍 21

4.2 液压系统故障排除 23

4.3 液压阀的故障的注入与分析 23

4.4 本章小结 25

结语 26

参考文献 27

致谢 29

第一章 绪论

1.1概述

随着现代化生活的发展，生产力以及生产水平的提高，生产效率变得越来越重要。液压系统以其体积小、重量轻、功率大、工作稳定并且可实现大范围内无极调速等等优点广泛被广泛应用于航空航天、制造业及日常生活等领域^[1]。随着计算机和现代控制技术的日新月异的变化，液压元件的价格变得越来越低，而其原理则变得更新颖，这给液压技术不断注入新的血液，使它得到了不断的发展。新的元件的开发很大程度是基于液压系统的模拟。但是液压系统有缺点：不够直观、参数不容易获得、故障有不确定性、多发性和不易发现等特点^[2]。这就给故障诊断带来了极大的阻碍，而利用计算机软件仿真液压系统能很好地解决这些问题，MATLAB仿真软件能将液压系统工作时的情况很清楚很直观地反映出来，这就为液压系统的故障诊断创造了很大的便利，使实际生产中的工程效率和精度都提大大提高。使劳动效率数量级增长^[3]。

1.2 研究目标和现实意义

随着液压系统在工业生产中的越来越多的应用，对液压系统的故障情况进行快速的诊断和排除变得越来越重要^[4]。液压系统是由几个部分组成的完整系统，一个部分出现问题就会造成整体的问题，并且完全不同的故障原因有可能导致完全相同的故障现象。所以液压系统故障的原因常常难以直接准确判断。而通过计算机软件来仿真液压系统的运行就能很好地解决这些问题，计算机仿真就是用计算机模型将液压系统的运行情况表达出来，然后进行研究比较并得到一种较优的算法。MATLAB能很好地仿真液压系统的运行状态，哪里发生了故障，什么时候发生了故障，以便及时采取措施^[5]。利用计算机对液压系统进行仿真，能得出系统的最优运行参数，当液压系统出现问题时，利用MATLAB仿真液压系统运行状况，对液压系统故障诊断提供极大帮助，减少不必要的人力物力浪费。

1.3 液压仿真的国内外研究现状

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