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AMESim液壓泵仿真問(wèn)題

最近做液壓泵的制動(dòng)問(wèn)題，不知道為什么當(dāng)制動(dòng)速度為零后，液壓泵會(huì)反向轉(zhuǎn)，求各位大俠解答: 問(wèn) 提問(wèn)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(gè)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?？梢哉f(shuō)，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(gè)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(guó)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(dòng)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(gè)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(shí)別的標(biāo)準(zhǔn)ISO圖標(biāo)和簡(jiǎn)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(dòng)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(dòng)力學(xué)特性。這可通過(guò)模型庫(kù)的概念來(lái)實(shí)現(xiàn)．而模型庫(kù)可通過(guò)客戶化來(lái)不斷升級(jí)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(tái) AMESim在統(tǒng)一的平臺(tái)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(dòng)、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(yǔ)言是工程技術(shù)語(yǔ)言．仿真模型的建立擴(kuò)充或改變都是通過(guò)圖形界面(GUI)來(lái)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(lái)，只專(zhuān)注于物理系統(tǒng)本身的設(shè)計(jì)。 (3)強(qiáng)大的二次開(kāi)發(fā)能力 AMESim 系列產(chǎn)品中的AMESet為用戶提供了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化和圖形化的二次開(kāi)發(fā)平臺(tái)：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(dòng)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(dòng)態(tài)地切換積分算法和調(diào)整積分步長(zhǎng)來(lái)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(gè)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(jiǎn)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(kù)建立的模型自動(dòng)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(dòng)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(gè)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(gè)比較特殊的元件時(shí)，就需要擁有非常專(zhuān)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(hào)的處理方面還是不夠靈活，例如對(duì)某幾個(gè)信號(hào)進(jìn)行對(duì)比或進(jìn)行簡(jiǎn)單的操作就不那么簡(jiǎn)單。 3 AMESim在液壓系統(tǒng)中的應(yīng)用 AMESim專(zhuān)門(mén)為液壓系統(tǒng)建立了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)仿真模型庫(kù)，如圖1所示(部分元件)：圖1 標(biāo)準(zhǔn)液壓元件庫(kù) 鑒于液壓系統(tǒng)的元件多式多樣，標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)無(wú)法滿足所有的建模要求，AMESim 提供了一個(gè)基本元件庫(kù)設(shè)計(jì)HCD(Hydraulic Component Design)。利用HCD，用戶可以建立標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中沒(méi)有的液壓模型，當(dāng)然也可以建立標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中已提供的模型，如圖2所示(部分元件)。圖2 HCD元件庫(kù) 下面例舉兩個(gè)具體的液壓系統(tǒng)來(lái)說(shuō)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(gè)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(hào)反饋回來(lái)作為一個(gè)信號(hào)與給定的信號(hào)比較，得出一個(gè)偏差，這個(gè)偏差經(jīng)過(guò)放大器放大后作為三位四通電磁比例換向閥的輸入信號(hào)來(lái)控制三位四通換向閥的開(kāi)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(guò)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(kù)、機(jī)械庫(kù)和信號(hào)庫(kù)建立如圖3所示的系統(tǒng)原理圖。接下來(lái)在Parameter模式下對(duì)仿真模型中的每個(gè)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(hào)和液壓缸實(shí)際位移對(duì)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(guò)一個(gè)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(hào)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(cuò)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(dòng)的節(jié)流閥和一設(shè)置在上游的單級(jí)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(kù)中沒(méi)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(lái)為各個(gè)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(lái)比較閥的系統(tǒng)參數(shù)對(duì)性能曲線的影響。比例調(diào)速閥系統(tǒng)中兩根彈簧對(duì)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(hào)下，彈簧剛度對(duì)性能曲線的影響是隨著彈簧剛度的增加，通過(guò)比例調(diào)速閥的流量逐漸減少。圖10 彈簧剛度對(duì)比例調(diào)速閥性能的影響 4 結(jié)束語(yǔ) AMESim開(kāi)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(shì)。它不僅可以指導(dǎo)新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開(kāi)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(duì)故障進(jìn)行仿真研究，在操作上也非常簡(jiǎn)單。可以預(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(lái)越廣泛的應(yīng)用。: 回答者：網(wǎng)友

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