基于AMESim的進(jìn)口節(jié)流換接調(diào)速系統(tǒng)的性能研究.pdf

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1、基于AMESim的進(jìn)口節(jié)流換接調(diào)速系統(tǒng)的性能研究齊心郭津津天津理工大學(xué)復(fù)雜系統(tǒng)控制理論及應(yīng)用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室天津300384摘要：以一種傳統(tǒng)的二通調(diào)速閥為研究對(duì)象，基于AMESim建立速度換接回路的仿真模型，根據(jù)仿真結(jié)果分析了調(diào)速閥在速度換接時(shí)的缺點(diǎn)和不足。對(duì)換接穩(wěn)定性不足的問題提出了改進(jìn)措施，并進(jìn)行AMESim仿真，結(jié)果表明，改進(jìn)措施可行、有效。關(guān)鍵詞：調(diào)速系統(tǒng)；AMESim；仿真中圖分類號(hào)：TH137．522文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1001—0785(2013)03—0032—05Abstract

2、：Withatraditional2-wayspeed—regulatingvalveasastudyobject，theAMESim—basedsimulationmodelforspeedregulatingcircuitisbuilt，withfurtheranalysisoftheshortcomingsduringthespeedchangeaccordingtothesimula—tionresult．Improvedmeasuresareputforwardagainstinsta

3、bilityofspeedchange，withAMESimsimulationperformedaswel1．Theresultshowsthatthementionedmeasuresarefeasibleandeffective．Keywords：speed—regulatingsystem；AMESim；simulation調(diào)速閥并聯(lián)進(jìn)口節(jié)流二次換接調(diào)速回路為例，通0引言過高級(jí)仿真軟件AMESim進(jìn)行建模和仿真，找出系調(diào)速閥是液壓系統(tǒng)中重要的控制元件，通過統(tǒng)和主要元件的不足，分析缺陷產(chǎn)生

4、的原因，并對(duì)控制流量實(shí)現(xiàn)執(zhí)行元件的速度和角速度的調(diào)節(jié)，回路進(jìn)行改進(jìn)，從而達(dá)到優(yōu)化系統(tǒng)性能的目的。其內(nèi)部帶有壓力補(bǔ)償閥，能夠較好地保持進(jìn)出口1進(jìn)口節(jié)流速度換接系統(tǒng)的模型建立及參壓差恒定，減小負(fù)載變化對(duì)通過調(diào)速閥流量的影數(shù)設(shè)置響，保證執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)速度的穩(wěn)定性。2個(gè)調(diào)速閥并聯(lián)可以組成二次速度換接回路，其功能是使執(zhí)1．1調(diào)速閥的工作原理及分析模型的建立行元件從一種速度變換到另一種速度，在組合機(jī)圖1為采用壓差補(bǔ)償原理的二通比例調(diào)速閥床液壓系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛。但由于調(diào)速閥的結(jié)構(gòu)特的工作原理圖。該調(diào)速閥采用壓力補(bǔ)

5、償閥與節(jié)流點(diǎn)，該回路在速度換接時(shí)常常帶有很大的瞬時(shí)流閥串聯(lián)結(jié)構(gòu)。壓力補(bǔ)償?shù)哪康氖窃诔隹趬毫Υ蠓砍{(diào)，會(huì)對(duì)執(zhí)行元件造成液壓沖擊，影響液壓變化或進(jìn)口壓力波動(dòng)時(shí)，保持節(jié)流閥前后壓差不系統(tǒng)的運(yùn)行，因此，采用一些改進(jìn)措施來限制和變，使通過調(diào)速閥的流量基本保持不變，消除負(fù)減小這種沖擊是非常必要的。載變化對(duì)流量的影響。近年來，用仿真軟件對(duì)液壓系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性進(jìn)借助AMESim下的液壓元件設(shè)計(jì)庫(HCD庫)行分析已經(jīng)成為液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一個(gè)重要手段。在AMESim上建立調(diào)速閥的模型。AMESim采用基AMESim是

6、一個(gè)功能強(qiáng)大，集成流體、機(jī)械、電于物理模型的圖形化建模方式，可以由非常基礎(chǔ)氣、電磁以及控制的系統(tǒng)建模和仿真的高級(jí)平臺(tái)，的模塊構(gòu)建出復(fù)雜元件的模型，避免了繁瑣的數(shù)學(xué)用戶可以在這個(gè)平臺(tái)上建立復(fù)雜的多學(xué)科領(lǐng)域的建模，大大增強(qiáng)了AMESim的功能。根據(jù)圖1所示系統(tǒng)模型，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行仿真計(jì)算和深入分調(diào)速閥的結(jié)構(gòu)及工作原理，利用AMESim提供的液析。本文針對(duì)傳統(tǒng)型二通調(diào)速閥，以一種常見的壓元件庫搭建調(diào)速閥的分析模型，如圖2所示。基金項(xiàng)目：天津市科技計(jì)劃項(xiàng)目(11ZCKFGX03700)。一32一《起重

7、運(yùn)輸機(jī)械》2013(3)進(jìn)口出口圖1調(diào)速閥工作原理圖l進(jìn)口L_．害1．液壓泵2．溢流閥3．調(diào)速閥14．調(diào)速閥25．換向閥6．液壓缸圖4二次換接調(diào)速系統(tǒng)的分析模型圖2調(diào)速閥模型2系統(tǒng)的仿真分析因調(diào)速閥模型的基礎(chǔ)模塊較多，接人系統(tǒng)會(huì)在2s時(shí)刻給換向閥施加一個(gè)階躍信號(hào)，使其使系統(tǒng)較龐雜，因此創(chuàng)建了一個(gè)超級(jí)元件，將已換向，則調(diào)速閥2接人回路，調(diào)速閥1回路斷開。經(jīng)建好的調(diào)速閥模型組件封裝到超級(jí)元件中，圖3設(shè)置仿真時(shí)間為4S，采樣間隔為0．001S，運(yùn)行仿為簡化后的調(diào)速閥模型。調(diào)速閥的主要結(jié)構(gòu)和工真。圖5、

8、圖6分別為調(diào)速閥1和調(diào)速閥2的流作參數(shù)：左端閥芯直徑10mm，右端閥芯直徑量?？梢钥闯?，在調(diào)速閥啟動(dòng)和換接時(shí)，經(jīng)過調(diào)15mm，閥芯桿直徑4mm，最大開口量0．7mm，速閥1和調(diào)速閥2的流量在很短時(shí)間內(nèi)達(dá)到穩(wěn)態(tài)閥芯質(zhì)量0．03kg，阻尼孔直徑0．5mm。值，但在達(dá)到穩(wěn)態(tài)值之前會(huì)伴隨有流量的大幅超調(diào)和反復(fù)振蕩，速度換接時(shí)有很大的峰值流量。這是因?yàn)檎{(diào)速閥處于斷路時(shí)，其內(nèi)部的壓力補(bǔ)償閥閥口開度為最大，當(dāng)調(diào)速閥開啟的瞬間，壓力圖3簡化后的調(diào)速閥模型補(bǔ)償閥的開口來不及關(guān)小，在短時(shí)間內(nèi)暫時(shí)起不到控制壓差的作用