基于simulationx气动开关电磁阀动态特性仿真研究

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1、·机械研究与应用·2012年第6期(总第122期)应用与试验基于SimulationX气动开关电磁阀动态特性仿真研究邱宇，何毅斌，刘诗文，张雨，杨兵宽(武汉工程大学机电工程学院，湖北武汉430073)摘要：采用ITI—SimulationX仿真软件建立了气动开关电磁阀动态仿真模型，根据实际开发的产品参数．设置了模型的主要参数。对模型进行仿真，得出了相关参数的仿真曲线，并对仿真结果进行了分析，验证了仿真的可行性。在实际的工业应用上，理论算法和动态仿真模型在设计中结合是切实可行得。研究结果可以为气动开关电磁

2、阀设计和优化提供有效的数据。关键词：电磁阀；SimulationX；动态仿真中图分类号：TM56文献标识码：A文章编号：1007—4414(2012)06—0103—04DynamiccharacteristicssimulationresearchonelectromagneticvalveinpneumaticswitchbasedonSimuiationXQiuYu，HeYi—bin，“uShi—wen，ZhangYu，YangBing-kuan(Schoolmechanicalandengine

3、ering，Wuhaninstituteoftechnology，WuhanHubei430074，China)Abstract：BasedonITI—SimulationX，thedynamicsimulationmodeissetupforelectromagneticvalveinpneumaticswitch．Accordingtotheactualproductparameters，themainparametersofmodelareset．Throughthemodelsimulation

4、，thesimula—tionCHIVeoftherelatedparametersisgot，andthesimulationresultsareanalyzed，thefeasibilityofthesimulationisverified．Inthepracticalindustrialapplication，theoreticalalgorithmconnectingwithdynamicsimulationmodelinthedesignispracticalandfeasible．Theef

5、fectivedatacanbeprovidedforelectromagneticvalveoptimizationdesigninpneumaticswitch．Keywords：electromagneticvalve；SimulationX；dynamicsimulationl引言耦合连接通过气压作用力F姗和阀芯位移来实现气动电磁开关阀因体积小、成本低、结构简单、抗的。污染能力强、功率质量比大、切换迅速等优点，在工业自动化领域获得广泛应用。伴随数字集成电路技术1电磁铁线维件2．网定铁芯的发展，气

6、动电磁开关阀在工业自动化中逐渐取代了3导向套4可动铁芯价格昂贵的气动比例伺服阀，应用领域由传统的简单5弹簧开环控制系统向伺服控制系统中拓展，用于实现低成6密封垫7．阀鹰本的力、位移、速度伺服控制¨J。为满足工业自动化8～1O-o型密封儿轭铁领域的需求，提高产品性能。因此，研究气动电磁开关阀有很大的理论与实际意义。本文研究对象为电控气动AMT离合器执行器中图1气动开关电磁阀模型的电磁阀，其结构见图1。运用SimulationX软件对其动态特性进行仿真，得出相关参数曲线，并分析仿真结果，为该电磁阀的设计和优

7、化提供有效数据。吲堕坠!丕篓匿堕堕丕璺歪!篓：堕竺丕錾2气动电磁开关阀的数学模型气动电磁开关阀按其工作原理可划分为电、磁、机、气4个子系统，其4个子系统问的耦合关系可通过图2表示。从图2可看出，各模块的联系是通过模2．1电路系统分析块之间的作用变量来实现，电路系统与磁路系统之间在气动开关电磁阀中，电路子系统的作用是将输的耦合连接通过电流，及磁阻R来实现；磁路系统入的电压转变为流经电磁阀线圈的激励电流。根据与机械系统之间的耦合连接是通过阀芯的位移和基尔霍夫电压定律得到电路子系统的动态微分方程：电磁作用力F

8、来实现；机械系统与气压系统之间的收稿日期：2012—1l一20作者简介：邱宇(1987一)，男，湖北荆州人，硕士，研究方向：机电设备系统仿真研究计算机辅助设计。·103·应用与试验2012年第6期(总第122期)·机械研究与应用·阀芯的距离，m。(￡)=，()．R+(1)由等效磁路图3(b)知：由=可把式(1)转化为：NI=(Rs+Rr)(7)u(t)=／(t)·尺+=I(t)·R+Ⅳ警2．3机械系统分析机械子系统的作用是借助电磁系统产生的