基于AMESim和Simulink的起升机构速度控制仿真

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1、设管理＆维修技术EquipmentManagement&MaintenanceTechnologyR●■M■■■C—_M●■■基于AMESim和Simulink的起升机构速度控制仿真SpeedControlSimulationofHoistingMechanismBasedonAMESimandSimulink郭启华GUoQl—hua广西柳工机械股份有限公司中央研究院压路机研究所，广西柳州545007RollerR&DCenterofGuangxiLiugongMachineryCo．Ltd．，Liuzhou545007，Guangxi，China【摘要】分析了起升机构液压系统原理，在AM

2、Esim和Mat1ab／simu1ink平台上分别建立起升机构的动力学模型和PID控制~3ECU模型；通过创建S函数，实现AMESim和Simulink的接121互连。联合仿真结果表明：优化后起升速度提高，运行平稳．证明所采用的控制模块改善了起升机构的动态特性，为起升机构的设计提供了依据。【Abstract】TheprincipleofhydraulicsystemofhoistingmechanismwasanalyzedThedynamicsmodelandECUmodelforPIDcontrolwereestablishedrespectivelyontheplatformsofA

3、MESimandMatlab／Simulink，andS—functionwasbuilttoconnecttheirinterfacesTheresultsofsimulationshowthathoistingspeedisimproved，andthemechanismrunssmoothly．whichprovethatthecontrolmodulecanimprovethedynamiccharacteristicsofhoistingmechanism．andprovidebasisforthedesign．【关键词】起升机构；速度控制；AMESim；联合仿真【Keyword

4、s】hoistingmechanism；speedcontrol；AMESim；jointsimulation中图分类号：U415．5文献标志码：B文章编号：1000—033X(2011)03-0071-040引言真．可以在设计初期发现不合理之处，并能够为起升机构的电子控制系统提供较优方案。为了完成垂直运输任务，工程起重机械必须设置起升机构。起升机构作为工程起重机械的主要机构，在工程1起重机起升机构的工作原理起重机械中具有重要地位。其性能的优劣，直接影响起重机械的工作性能。起升机构用来实现物料的垂直升降．是任何起重机起升机构的作用是实现重物的升降运动．控制重物不可缺少的部分，是起重机最主要

5、、也是最基本的机构。的升降速度，可以使重物停留在空中某一位置．以便进行其动态特性直接影响整个起重机的工作性能以及工作安装卸和安装作业。起升机构的传动方式包括机械传动、电全性。液压传动的起升机构通常由液压马达、平衡阀、减力传动或液压传动等形式。由于液压传动具有出力大、体速器、卷筒、制动器、离合器、滑轮组和吊钩等组成．其起积小、质量轻、结构简单、传动平稳、操纵省力、易于实现升液压回路如图1所示。无级变速和自动控制等优点，现已得到广泛应用⋯。当换向阀处于右位时．液压泵出口的压力油进入液由于起升机构的调速方式要求重载低速、轻载高速．压马达。同时，压力油进入制动器液压缸，松开制动器，液调速范围大，为

6、了对起重机起升机构的速度控制进行优压马达驱动卷筒带动重物上升。当换向阀处于左位时．实化设计，本文运用AMESim~BMatlab／Simulink进行联合仿现重物下降。当换向阀处于中位时，液压泵卸荷，马达停RMC：M蘧。。h。。制动液压缸模块(ContinuousBlock)E。联合仿真时。AMESim得到状态变量(StateVariables)、输入变量(InputVariables)、输出状态偏移m(StateDerivatives)~0输出变re(OutputVariables)。如图2所示。状态变量输入变量AMESimMatlab／Simulink子系统状态偏移量子系统输出变量换向

7、图2AMESin和Simulink~据交换3起升机构仿真模型的建立在AMESim~flMatlab／Simulink均能够正常运行并且正确设置联合仿真接口的情况下，起升机构速度控制仿真图1起升机构液压回路原理模型建立和参数设置过程如下。止工作。此时制动器液压缸油路通油，制动器在弹簧的作(1)AMESim(AdvancedModelingandSimulationEnvi—用下制动。r0nmentforSyste11sEn