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AMESim液壓泵仿真問題

最近做液壓泵的制動問題，不知道為什么當(dāng)制動速度為零后，液壓泵會反向轉(zhuǎn)，求各位大俠解答: 問提問者：網(wǎng)友 | 2017-07-30

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1 前言隨著科學(xué)技術(shù)、仿真理論及計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，仿真技術(shù)不斷提高。在如今的科學(xué)研究中．仿真技術(shù)提高了科學(xué)研究水平．縮短了研究周期、降低了科學(xué)研究成本及風(fēng)險(xiǎn)、促進(jìn)了各個不同領(lǐng)域的融合、加速了科研成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的進(jìn)程。可以說，仿真技術(shù)已成為科學(xué)研究中必不可少的實(shí)用技術(shù)。 AMESim作為一種非常優(yōu)秀的仿真軟件，為流體、機(jī)械、控制、電磁等工程系統(tǒng)提供了一個較為完善的綜合仿真環(huán)境和解決方案。 2 AMESim介紹 AMESim(Advanced Modeling Environment for per—forming Simulation of engineering systems)是法國lmag—ine公司于1995年推出的基于鍵合圖的液壓／機(jī)械系統(tǒng)建模、仿真及動力學(xué)分析軟件．至今已經(jīng)發(fā)展到AMESim 4．2版本。AMESim 為用戶提供了一個時(shí)域仿真建模環(huán)境，可使用已有模型和(或)建立新的子模型元件，構(gòu)建優(yōu)化設(shè)計(jì)所需的實(shí)際原型。采用易于識別的標(biāo)準(zhǔn)ISO圖標(biāo)和簡單直觀的多端口框圖．方便用戶建立復(fù)雜系統(tǒng)及用戶所需的特定應(yīng)用實(shí)例．可修改模型和仿真參數(shù)，進(jìn)行穩(wěn)態(tài)及動態(tài)仿真、繪制曲線并分析仿真結(jié)果，界面比較友好、操作非常方便。AMESim使用戶能夠借助其友好的、面向?qū)嶋H應(yīng)用的方案，研究任何元件或回路的動力學(xué)特性。這可通過模型庫的概念來實(shí)現(xiàn)．而模型庫可通過客戶化來不斷升級和改進(jìn) A Sim 的基本特性如下： (1)多學(xué)科的建模仿真平臺 AMESim在統(tǒng)一的平臺上實(shí)現(xiàn)了多學(xué)科領(lǐng)域的系統(tǒng)工程的建模和仿真．如機(jī)械、液壓、氣動、熱、電和磁等物理領(lǐng)域。不同領(lǐng)域模塊之間直接的物理連接方式使得AMESim 成為多學(xué)科領(lǐng)域系統(tǒng)_丁程建模和仿真的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境。 (2)圖形化物理建模方式 AMESim定位在工程技術(shù)人員使用．建模的語言是工程技術(shù)語言．仿真模型的建立擴(kuò)充或改變都是通過圖形界面(GUI)來進(jìn)行的．使用者不用編制任何程序代碼。這樣使得用戶可以從繁瑣的數(shù)學(xué)建模中解放出來，只專注于物理系統(tǒng)本身的設(shè)計(jì)。 (3)強(qiáng)大的二次開發(fā)能力 AMESim 系列產(chǎn)品中的AMESet為用戶提供了一個標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化和圖形化的二次開發(fā)平臺：用戶不僅可以直接調(diào)用AMESim所有的模型代碼，而且可以把自己的C或FORTRAN代碼模型以圖形化模塊的方式綜合進(jìn)AMESim軟件包。 (4)魯棒性極強(qiáng)的智能求解器 AMESim 的智能求解器能夠根據(jù)用戶所建立的模型的數(shù)學(xué)特性自動選擇最佳的積分算法，并根據(jù)在不同的仿真時(shí)刻的系統(tǒng)特點(diǎn)，動態(tài)地切換積分算法和調(diào)整積分步長來縮短仿真時(shí)間和提高仿真精度。 (5)齊次的分析工具 AMESim 提供了一個齊全的分析工具以方便用戶分析和優(yōu)化自己的系統(tǒng)：線性化分析_[具(系統(tǒng)特征值的求解；Bode圖；Nichols圖；Nyquist圖；根軌跡分析)，模態(tài)分析工具，頻譜分析工具以及模型簡化工具。在AMESim4．2版本中，三維可視化功能(AMEAn—imation)的加入，使得AMESim 能夠?qū)⒂脩舻腁MES．im2D機(jī)構(gòu)庫建立的模型自動轉(zhuǎn)換為三維可視化模型，用戶可以清楚地看到自己設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)的運(yùn)動情況。同時(shí)，4．2版本內(nèi)增加了分析功能模塊，使得用戶可以直接在AMESim中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析(DOE)，優(yōu)化分析和質(zhì)量分析。雖然AMESim是一個比較成熟的軟件，但它目前也有部分缺點(diǎn)： (1)元件模型也是需要設(shè)置許多參數(shù)。 (2)仿真元件比較固定，當(dāng)系統(tǒng)仿真人員需要一個比較特殊的元件時(shí)，就需要擁有非常專業(yè)的編程技巧和經(jīng)驗(yàn)，不利于普通技術(shù)人員的使用。目前還不能應(yīng)用到工程機(jī)械和其他更為廣泛的領(lǐng)域。 (3)在信號的處理方面還是不夠靈活，例如對某幾個信號進(jìn)行對比或進(jìn)行簡單的操作就不那么簡單。 3 AMESim在液壓系統(tǒng)中的應(yīng)用 AMESim專門為液壓系統(tǒng)建立了一個標(biāo)準(zhǔn)仿真模型庫，如圖1所示(部分元件)：圖1 標(biāo)準(zhǔn)液壓元件庫鑒于液壓系統(tǒng)的元件多式多樣，標(biāo)準(zhǔn)庫無法滿足所有的建模要求，AMESim 提供了一個基本元件庫設(shè)計(jì)HCD(Hydraulic Component Design)。利用HCD，用戶可以建立標(biāo)準(zhǔn)庫中沒有的液壓模型，當(dāng)然也可以建立標(biāo)準(zhǔn)庫中已提供的模型，如圖2所示(部分元件)。圖2 HCD元件庫下面例舉兩個具體的液壓系統(tǒng)來說明AMESim在液壓系統(tǒng)仿真中的應(yīng)用。 3．1閥控液壓缸系統(tǒng)仿真一個典型的帶位置反饋的閥控液壓缸仿真系統(tǒng)原理圖如圖3所示。位移傳感器把液壓缸的位置信號反饋回來作為一個信號與給定的信號比較，得出一個偏差，這個偏差經(jīng)過放大器放大后作為三位四通電磁比例換向閥的輸入信號來控制三位四通換向閥的開口度，從而按比例地控制液壓缸活塞桿的前進(jìn)或后退。仿真過程如下：圖3 閥控液壓缸AMESIm仿真系統(tǒng)原理圖首先進(jìn)入AMESim環(huán)境，利用Sketch模式并調(diào)用系統(tǒng)提供的液壓庫、機(jī)械庫和信號庫建立如圖3所示的系統(tǒng)原理圖。接下來在Parameter模式下對仿真模型中的每個圖形模塊設(shè)置我們所期望的參數(shù)值，最后在Run模式下運(yùn)行仿真模型便可以得出仿真結(jié)果。圖4為給定信號和液壓缸實(shí)際位移對比曲線．從圖中可以看出，實(shí)際曲線和要求曲線非常接近。同時(shí)還可看出，系統(tǒng)在前6 S中經(jīng)過一個偏差比較和調(diào)整后達(dá)到了穩(wěn)定狀態(tài)。圖4 給定信號和液壓缸實(shí)際位移曲線比較如圖5所示，系統(tǒng)在不穩(wěn)定階段液壓缸進(jìn)出口流量差別很大。在不考慮其他因素影響的前提下．仿真結(jié)果還是非常不錯的。圖5 液壓缸進(jìn)出口流量曲線比較 3．2 比例調(diào)速閥性能曲線仿真該比例調(diào)速閥選用的是壓差補(bǔ)償性電液比例調(diào)速閥，它是由一比例電磁鐵直接驅(qū)動的節(jié)流閥和一設(shè)置在上游的單級定差減壓閥組成。其原理圖如圖6所示。圖6 比例調(diào)速閥原理圖由于AMESim標(biāo)準(zhǔn)模型庫中沒有比例調(diào)速閥模型，故此要利用HCD建立比例調(diào)速閥的模型．建立的模型如圖7所示。首先可以利用AMESim 中的Reaplay工具檢查油路圖，以驗(yàn)證建立的模型是否正確，如圖8所示(圖中箭頭表示油的流向)，建立的模型圖正確。接下來為各個模塊設(shè)置期望的數(shù)值，仿真得出結(jié)果。圖9為穩(wěn)態(tài)時(shí)比例調(diào)速閥的Q—I曲線圖。圖7 比例調(diào)速閥AMESim模型圖圖8 比例調(diào)速閥油路圖圖9 比例調(diào)速閥Q—I曲線下面利用AMESim的批處理功能來比較閥的系統(tǒng)參數(shù)對性能曲線的影響。比例調(diào)速閥系統(tǒng)中兩根彈簧對性能曲線的影響是非常大的，按比例設(shè)定節(jié)流閥彈簧剛度系數(shù)3～7 N／mm，如圖10所示，同一輸入電流信號下，彈簧剛度對性能曲線的影響是隨著彈簧剛度的增加，通過比例調(diào)速閥的流量逐漸減少。圖10 彈簧剛度對比例調(diào)速閥性能的影響 4 結(jié)束語 AMESim開辟了一條效果好，又并不復(fù)雜的仿真新途徑。同時(shí)以其強(qiáng)大的分析能力，具有適用于多領(lǐng)域模型直接連接仿真的優(yōu)勢。它不僅可以指導(dǎo)新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開發(fā)，建立現(xiàn)有產(chǎn)品的模型并進(jìn)行參數(shù)修改，還可以對故障進(jìn)行仿真研究，在操作上也非常簡單?？梢灶A(yù)言：AMESim仿真技術(shù)具有強(qiáng)大的生命力．將在工程機(jī)械中有越來越廣泛的應(yīng)用。: 回答者：網(wǎng)友

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