基于AMESim的液压位置伺服系统仿真

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1、学兔兔www.xuetutu.com第4期(总第173期)机械工程与自动化NO．42012年8月MECHANICALENGlNEERING&AUT0MATI()NAug．文章编号：1672—6413(2012)04·0062—03基于AMESim的液压位置伺服系统仿真刘丽霞，武建新(内蒙古工业大学机械学院．内蒙古呼和浩特010051)摘要：介绍了AMESim软件及其特点，并应用该软件对四通道静力协调加载系统中的一个通道即液压位置伺服系统进行了模型搭建、参数选择和仿真分析。该系统是一个典型的闭环控制系统，其中包括比例放大和反馈

2、。结果表明，应用AMESim软件能较好地解决液压系统动态仿真问题。关键词：AMESim；仿真；液压伺服系统中图分类号：TM921．541；TP391．9文献标识码：A0引言执行机构的实际输出位移和给定的期望位移之间只要四通道静力协调加载系统是产品安全性能试验的存在偏差，系统就会自动调整输出位移，直至二者之间平台，其用于试验件的静力加载，可完成轴压、弯曲、压的偏差为零。弯剪、拉弯剪试验。而AMESim软件作为多领域仿真集成平台，首先能够在元件设计时将摩擦、环境温度、气体特性、油液等许多非常难以建模的因素考虑在内，进行组件和系统

3、的功能性能仿真及优化；其次也可以仿真包括控制器在环的闭环系统；此外还可以与其他优秀软件接口进行协同仿真和优化，使产品设计充分满足实际应用环境的要求，成为设计液压系统或元件的必要手段。本文采用AMESim软件，通过对加载试验台液压位置伺服系统进行动态仿真研究，来了解试验台液压系统活塞的运行速度、动作时间及活塞的行程等参数以及各元件间的相互影响和作用，从而进一步完善现有技术。图1草图模式下捂建的j臣压位置伺服系统1基于AMESim的液压位置控制系统仿真图1中，由左边的分段线性信号源来给出期望位1．1建立仿真模型移信号。有了系统模

4、型之后，点击submodelmode进首先进入AMESim的草图模式(Sketchmode)，入子模型模式，在此模式中需要根据实际情况为各元在此模式下为系统搭建仿真模型，见图1。该系统主件分配一个适当的数学模型也就是子模型。首先可以要包括三位四通液压伺服阀、位移传感器、液压缸、溢利用首选子模型(Premiersubmode1)功能让AMESim流阀、定量泵、放大器和信号源等。该系统是一个典型自动选择最简单的模型，然后在此基础上进行修改。的闭环控制系统，其工作原理如下：首先执行机构的输本系统中只需再将连接液压缸与伺服阀的管道设

5、置为出位移通过位移传感器转变为信号，然后此信号与给可压缩加摩擦的管道模型HL01(compressibility+定的位移信号进行对比，得到闭环控制的误差信号，此frictionhydraulicline)，以及将连接伺服阀进油口P差值经放大器进行比例放大后就可驱动液压伺服阀动与液压节点的管道设置为简单可压缩的管道模型作，来开启或关闭对执行机构的液压油供应和选择供HL000(simplecompressibilityhydraulicline)即可。油方向，以实现控制执行机构位移大小及方向的目的。选择好子模型之后就得到如图2

6、所示伺服系统，然后收稿日期：2012—03‘03；修回日期t201204—11作者简介：刘丽霞(1987一)，女，内蒙古巴彦淖尔乌拉特前旗人，在读硕士研究生，主要研究方向为四通道液压伺服静力加载系统。学兔兔www.xuetutu.com2012年第4期刘丽霞。等：基于AMESim的液压位置伺服系统仿真·63·点击Parametermode进入参数模式，并设置仿真模型快；但增益过大时，仿真后的跟随曲线会出现较大的超中各元件的参数值。调量，这表明系统振荡强烈也就是系统的稳定性很差。因此，考虑到实际应用中通常希望系统的响应既有充分

7、的快速性又有足够的稳定性，我们需要通过精度等具体要求来选择最优增益值。=500／k=-1000：／k=200：k．．‘*一零⋯茸，＼丘=i00＼Jf／r_鬟．．×／．xO图2分配子模型后的液压位置伺服系统tls图3活塞杆位移曲线1．2设置参数系统参数设定如下：液压缸活塞直径~25inIn，活塞杆直径012m；质量块质量100kg；发动机转速l500r／min；电液伺服阀的阻尼率2，固有频率50Hz，●额定电流40mA；泵转速1500r／min，排量100mL／r；＼分段线性信号源设置为0．1。其他参数均使用默认值。在AMES

8、im中，采用一个二阶振荡系统来表示三位四通液压伺服阀阀芯的动态特性。通过自动控制理论可知，若闭环控制系统的数学模型是由二阶系统来tls表示的，那么调整二阶系统前置放大器的放大倍数将图4活塞杆速度曲线对该控制系统的动态性能产生较大的影响。在图2接下来，设置增益七为500，仿真运行时间为5S，