基于AMESim的电液位置控制系统动态性能仿真分析及优化.pdf

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1、２０１４年２月机床与液压Ｆｅｂ２０１４第４２卷第４期ＭＡＣＨＩＮＥＴＯＯＬ＆ＨＹＤＲＡＵＬＩＣＳＶｏｌ４２Ｎｏ４ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊｉｓｓｎ１００１－３８８１２０１４０４０１４基于ＡＭＥＳｉｍ的电液位置控制系统动态性能仿真分析及优化谢国庆，周晓明，金梁斌（宜昌测试技术研究所，湖北宜昌４４３００３）摘要：为了满足控制系统动态响应及位置误差的要求，基于ＡＭＥＳｉｍ图形界面建立了电液位置控制系统的仿真模型，对其动态特性进行了仿真分析及优化。结果表明：利用ＡＭＥＳｉｍ在闭环控制系统中引入速度信号进行补偿，在满足系统稳定的前提下可以加快系统响应速度，降低系统的动态位置误差。关键词：

2、ＡＭＥＳｉｍ；电液位置控制系统；动态特性中图分类号：ＴＨ１３７文献标识码：Ａ文章编号：１００１－３８８１（２０１４）４－０４７－３ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＡｎａｌｙｓｉｓａｎｄＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆＤｙｎａｍｉｃＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｆｏｒＥｌｅｃｔｒｏｈｙｄｒａｕｌｉｃＰｏｓｉｔｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌＳｙｓｔｅｍＢａｓｅｄｏｎＡＭＥＳｉｍＸＩＥＧｕｏｑｉｎｇ，ＺＨＯＵＸｉａｏｍｉｎｇ，ＪＩＮＬｉａｎｇｂｉｎ（ＹｉｃｈａｎｇＴｅｓｔｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＹｉｃｈａｎｇＨｕｂｅｉ４４３００３，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｍｅｅｔｔｈｅ

3、ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｄｙｎａｍｉｃｒｅｓｐｏｎｓｅａｎｄｐｏｓｉｔｉｏｎｅｒｒｏｒ，ｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｗａｓｂｕｉｌｔｂａｓｅｄｏｎＡＭＥＳｉｍｗｉｔｈｇｒａｐｈｉｃａｌｉｎｔｅｒｆａｃｅｆｏｒｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｈｙｄｒａｕｌｉｃｐｏｓｉｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ，ｗｈｉｃｈｄｙｎａｍｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｓｗｅｒｅｓｉｍｕｌａｔｅｄ，ａｎａｌｙｚｅｄａｎｄｏｐｔｉｍｉｚｅｄ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｒｏｕｇｈｂｒｉｎｇｉｎｇｓｐｅｅｄｓｉｇｎａｌｉｎｔｏｔｈｅｃｌｏｓｅｄｌｏｏｐｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｔｏｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｂｙＡＭ

4、ＥＳｉｍ，ｕｎｄｅｒｔｈｅｐｒｅｍｉｓｅｏｆｓａｔｉｓｆｙｉｎｇｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｒｅｓｐｏｎｄｉｓｓｐｅｅｄｅｄｕｐ，ｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｐｏｓｉｔｉｏｎｅｒｒｏｒｉｓｒｅｄｕｃｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＡＭＥＳｉｍ；Ｅｌｅｃｔｒｏｈｙｄｒａｕｌｉｃｐｏｓｉｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ；Ｄｙｎａｍｉｃｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ系统仿真是近几十年发展形成的一门综合性学控制系统以及振动试验台等。在其他物理量的控制系科，它为系统的设计、研究和决策提供了一个先进而统中，如速度控制和力控制系统中，也常有位置控制有效的手段，并可以缩短设计周期、降低费用，已

5、广小回路作为大回路中的一个环节。泛应用于工程及非工程领域。仿真技术作为液压系统一个典型的带位置反馈的阀控液压缸仿真系统原或元件设计阶段的必要手段，已被业界广泛认识。随理图如图１所示。位移传感器把液压缸的位移信号转着流体力学、现代控制理论、算法理论、可靠性理论换成电信号反馈回来与给定的信号比较，得出一个偏等相关学科的发展，特别是计算机技术的突飞猛进，差信号，经比例放大驱动伺服阀动作，从而改变液压液压仿真技术也日益成熟，已成为液压系统设计人员缸供油与回油方向，实现对液压缸位移和方向的控的有力工具。制。如有偏差，液压缸就继续移动，直至偏差消除为ＡＭＥＳｉｍ（ＡｄｖａｎｃｅｄＭｏｄｅｌｉｎｇＥｎｖｉｒ

6、ｏｎｍｅｎｔｆｏｒ止。根据控制系统性能指标的要求，该位置控制系统ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｙｓｔｅｍｓ）是法国ＩＭＡＧＩＮＥ公响应速度快，在运行时间１２ｓ内，动态位置误差最司开发的工程系统仿真软件，为多学科领域复杂系统大不超过５０ｍｍ。提供建模仿真解决方案，引领着世界协同仿真之路。该仿真软件采用基于物理模型的图形化建模方法，为用户提供了可以直接使用的丰富的元件应用库，使用户从繁琐的数学建模中解放出来，从而专注于物理系统本身设计。用户可以在ＡＭＥＳｉｍ平台上研究任何元件或系统的稳态和动态性能。１电液位置控制系统仿真分析电液位置伺服系统是最基本和最常用的一种液压伺服系统，如

7、机床工作台的位置、板带扎机的板厚、带材跑偏控制、飞机和船舶的舵机控制、雷达和火炮图１液压系统原理图收稿日期：２０１３－０１－１７作者简介：谢国庆（１９８６—），男，硕士研究生，助理工程师，主要从事液压伺服系统的设计与研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｇｕｏｑｉｎｇｘｉｅ８６＠ｇｍａｉｌｃｏｍ。·４８·机床与液压第４２卷仿真过程如下：图５是输入信号与不同开环增益的输出位移曲线首先进入ＡＭＥＳｉｍ环境，利用Ｓ