第九章 液壓傳動系統(tǒng)的仿真簡介

第九章液壓傳動系統(tǒng)的仿真簡介一.仿真的基本概念現(xiàn)代液壓系統(tǒng)設計不僅要滿足靜態(tài)性能要求，更要滿足動態(tài)特性要求。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展和普及，利用計算機進行數(shù)字仿真已成為液壓系統(tǒng)動態(tài)性能研究的重要手段。仿真技術(shù)在液壓技術(shù)領域中的應用，歸納起來可解決如下幾方面的問題：（1）對已有液壓元件或系統(tǒng)通過理論推導建立描述它們的數(shù)學模型，進行仿真實驗；（2）對已有的系統(tǒng)，通過建立數(shù)學模型和仿真實驗，確定參數(shù)的調(diào)整范圍；（3）對新設計的元件，可通過仿真實驗研究元件各部分結(jié)構(gòu)參數(shù)對其動特性的影響；（4）對新設計系統(tǒng)，通過仿真實驗驗證控制方案的可行性。第一節(jié)液壓系統(tǒng)仿真技術(shù)簡介二.液壓仿真軟件1.FluidSIM2.AutomationStudio3.HOPSAN4.HyPneu5.EASY56.DSHplus7.20-sim8.AMESim三.液壓系統(tǒng)建模及仿真技術(shù)發(fā)展方向深入研究液壓系統(tǒng)的建模和算法進行最優(yōu)化設計的研究完善仿真模型庫，增強液壓仿真軟件的通用性吸收多媒體技術(shù)，使液壓仿真軟件更加直觀、實用第一節(jié)液壓系統(tǒng)仿真技術(shù)簡介第二節(jié)液壓系統(tǒng)仿真軟件AMESim一.AMESim仿真軟件簡介AMESim表示工程系統(tǒng)仿真高級建模環(huán)境（AdvancedModelingEnvironmentforperformingSimulationsofengineeringsystems）值的說明的是，本章中所列舉的圖形標題中帶有“仿真草圖”字樣的圖形都采用的AMESim的庫中的圖標符號，讀者在學習中應注意同國家標準規(guī)定的液壓元件等的圖形相區(qū)別。1.創(chuàng)建元件的草圖2.設定圖標元件的數(shù)學描述；3.設定元件的參數(shù)4.初始化仿真運行5.繪圖顯示系統(tǒng)運行狀況二.用AMESim進行液壓系統(tǒng)仿真的基本方法AMESim主窗口單擊工具欄上的“Submodelmode”（子模型模式）按鈕，進入子模型設置模式，再單擊工具欄上的“Premiersubmodel”（主子模型）按鈕，為圖中各元件設置主子模型。再單擊工具欄上的“Parametermode”（參數(shù)模式）按鈕，設置系統(tǒng)元件參數(shù)。三.進油節(jié)流調(diào)速回路的AMESim仿真進入?yún)?shù)模式，選擇菜單【Settings】→【Batchparameters】，彈出對話框“BatchParameters”，將7號元件的變量“constantvalue”拖動到該對話框的左側(cè)列表欄中三.進油節(jié)流調(diào)速回路的AMESim仿真修改該對話框右側(cè)列表欄中的“Value”、“Stepsize”、“Numbelow”為0.5、-0.1、2。點擊OK按鈕三.進油節(jié)流調(diào)速回路的AMESim仿真切換到仿真模式，單擊設置運行參數(shù)按鈕，彈出“RunParameters”對話框，選中該對話框中“General”選項卡中的“Runtype”框中的單選按鈕“Batch”，表示要進行批運行三.進油節(jié)流調(diào)速回路的AMESim仿真繪制液壓缸活塞桿運動速度（rodvelocity）曲線三.進油節(jié)流調(diào)速回路的AMESim仿真在彈出的對話框（AMEPlot）中，單擊菜單【Tools】→【Batchplot】，然后在AMEPlot窗口的圖形上單擊鼠標左鍵，在彈出的對話框中單擊OK按鈕三.進油節(jié)流調(diào)速回路的AMESim仿真從圖中可以看出：在節(jié)流閥通流面積AT一定的情況下，重載工況比輕載工況的速度剛性差；而在相同負載下，通流面積AT大時，亦即液壓缸速度高時速度剛性差，故這種回路只適用于低速、輕載的場合三.進油節(jié)流調(diào)速回路的AMESim仿真進油節(jié)流調(diào)速回路調(diào)節(jié)特性仿真草圖三.進油節(jié)流調(diào)速回路的AMESim仿真進口節(jié)流調(diào)速回路調(diào)節(jié)特性仿真曲線族三.進油節(jié)流調(diào)速回路的AMESim仿真四.回油節(jié)流調(diào)速回路的AMESim仿真創(chuàng)建完回路后，進入?yún)?shù)模式，選擇菜單【Settings】→【Batchparameters】，彈出對話框“BatchParameters”，將7號元件的變量“constantvalue”拖動到該對話框的左側(cè)列表欄中四.回油節(jié)流調(diào)速回路的AMESim仿真修改該對話框右側(cè)列表欄中的“Value”、“Stepsize”、“Numbelow”為0.5、-0.2、2。點擊OK按鈕四.回油節(jié)流調(diào)速回路的AMESim仿真回油節(jié)流調(diào)速回路負載特性仿真曲線族四.回油節(jié)流調(diào)速回路的AMESim仿真首先進入?yún)?shù)模式，選擇菜單【Settings】→【Batchparameters】，彈出對話框“BatchParameters”，參考圖913，將2號元件的變量“reliefvalvecrackingpressure”拖動到該對話框的左側(cè)列表欄中，同時刪除原有的批處理變量（7號原件的批處理變量）四.回油節(jié)流調(diào)速回路的AMESim仿真修改該對話框右側(cè)列表欄中的“Value”、“Stepsize”、“Numabove”為150、30、2。點擊OK按鈕9.2液壓系統(tǒng)仿真軟件AMESim9.2液壓系統(tǒng)仿真軟件AMESim進口節(jié)流調(diào)速回路負載特性仿真曲線族9.2液壓系統(tǒng)仿真軟件AMESim下面我們來仿真節(jié)流調(diào)速回路的功率——負載特性首先切換的仿真模式，單擊圖9-13中的5號原件，在“Variables”選項卡中，選擇“forceoutput”變量，將其拖動到“Postprocessing”選項卡中9.2液壓系統(tǒng)仿真軟件AMESim再選擇原件4，從“Variables”選項卡中，拖動變量“rodvelocity”到“Postprocessing”選項卡中修改圖921所示中的第一行中的“Expression”列，并刪除第二行（用鍵盤上的Delete鍵），修改完成后的結(jié)果如圖9-22所示。即將“Expression”改為字符串“force@forcecon*v@actuatormass01”9.2液壓系統(tǒng)仿真軟件AMESim9.2液壓系統(tǒng)仿真軟件AMESim再參考圖914、圖915設置批處理變量，此時運行仿真，繪制“Postprocessing”中的“A1”變量9.2液壓系統(tǒng)仿真軟件AMESim功率——負載特性曲線9.2液壓系統(tǒng)仿真軟件AMESim9.2.5旁路節(jié)流調(diào)速回路的AMESim仿真9.2液壓系統(tǒng)仿真軟件AMESim創(chuàng)建完回路后，進入?yún)?shù)模式，選擇菜單【Settings】→【Batchparameters】，彈出對話框“BatchParameters”，將7號元件的變量“constantvalue”拖動到該對話框的左側(cè)列表欄中，修改該對話框右側(cè)列表欄中的“Value”、“Stepsize”、“Numbelow”為0.5、-0.2、2。點擊OK按鈕旁路節(jié)流調(diào)速回路負載特性曲線9.2液壓系統(tǒng)仿真軟件AMESim9.2液壓系統(tǒng)仿真軟件AMESim旁路節(jié)流調(diào)速回路AMESim仿真草圖29.2液壓系統(tǒng)仿真軟件AMESim創(chuàng)建完回路后，進入?yún)?shù)模式，選擇菜單【Settings】→【Batchparameters】，彈出對話框“BatchParameters”，將6號元件的變量“constantvalue”拖動到該對話框的左側(cè)列表欄中，修改該對話框右側(cè)列表欄中的“Value”、“Stepsize”、“Numbelow”為80000