登高车电控变量担塞虚拟样机考模及仿真分析

      登高车电控变量担塞虚拟样机考模及仿真分析    云浮出租登高车, 云浮租赁登高车, 云浮登高车租金多少钱一天  工程中对于系统的动态分析和仿真领域涌现了大量的现代计算仿真软件，这些软件中较著名的有ＡＤＡＭＳ、Ｆｌｕｅｎｔ、ＭＡＴＬＡＢ／Ｓｉｍｕｌｉｐｋ及AME等仿真软件。其中ＡＤＡＭＳ擅长机械系统动力学仿真；Ｆｌｕｅｎｔ侧重流场分析；ＭＡＴＬＡＢ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ擅长数值运算，但是需要建立完备准确的数学樸型；AME是液压仿真中最常用的一种仿真软件，在国内应用也非常广泛，它包含多个元件库，其中大量由常图形化封装的液压元件模型和子模块，元件模型包括如各类液压系、液压马达、液压阀，子模块如质量块、弹黃等。工程人员可以根据系统原理直观快速地组成自己要分析的系统模型。除此之外，该软件还以通过用户自定义方式自主设计超级元件，以弥补其未能涵盖的元件模型。AME软件在建立液压系统数学模型的过程中充分考虑到液压油的物理特性和液压元件的非钱性特，其强大的后处理功能更是为工程分析提供了良好的支持。同时其图形化编程界面、参数化建模，大大提高了工程人员仿真建模效率。这一章将对电控变量柱塞建立AME机械部分的仿真樸型，并利用其与ＭＡＴＬＡＢ的接口，用ＬａｂＶＩＥＷ建立电控变量控塞的控制部分的摸型，充分利用AME和ＬａｂＶＩＥＷ两个软件对液压系统仿真的各自的优点，能在数学模型的仿真结果上，考虑更多物理特性和非线性因素，进一步提高仿真的直观性和可靠性。３．AME机械部分仿真模型建立AME软件提供Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ和HYDRAU这两个液压相关元件库，能够搭建出大多数的液压元件模型，对液压系统的仿真提供极大的支持。

       由于本课题研究的重点在于聚本体的外控系统，所本文建立的仿真模型在系本体部分采用的是软件ＨｙｄｒａｕｌｉＣ元件库中提供的成熟模型，而对于外控阀部分则是通过HYDRAU库中的元件搭建的，Ｗ便更加准确的了解的控制部分的性能。利用AME对液压系统进行仿真主要具有以下几个特点：１、樸型库丰富，除了常用的机械库、信号库等，对液压仿真常用的标准液压库和液压元件库既包含了液压常见元件的模型，又能够根据自己需要搭建液压元件模型，可以方便直观的搭建液压仿真系统模型。２、图形化物理建模方式，可以在数学模型的基础上或者从数学模型中脱离开来，直观运用液压系统本身的物理特性或者液压元件的功能着手，搭建类似液压原理图的仿真模型，通过形象化的参数设置，可对一般数学横型难精确求解的情况下，得到直观可靠的仿真结果。３、AME仿真求解过程中鲁棒性极强的智能求解器可以根据模型求解过程数据的变化和条件的改变自动调整积分算法，并以根据不同仿真时刻的系统特点实时调整求解算法和仿真步长，使得仿真结果更为精确，仿真效率也得到提商。４、AME软件提供了与其他软件丰富的接口，可以同ＭＡＴＬＡＢ，ＬａｂＶＩＥＷ等软件进行实时联合仿真，充分利用各个软件对于各自擅长的领域的计算，使得综合的仿真结果更加科学可靠，同时也使其应用的范围得到了扩张。

      伺服比例阀模型、由于在整个电控变量柱塞栗的控制系统中，伺服比例阀的特性对于整体工作性能影响最为关键，所以此处对伺服比例阀进行了单独的建模仿真，保证其半程阶跃响应时间能够在１０ｍｓＷ内。如下图所示，此伺服比例阀是一个六通径的工位四通阀，通过输入信号控制电據铁直接驱动阀患，末端依靠弹黃复位，阀自带有ＬＶＤＴ传感器，通过位移传感器反馈位移信息进行ＰＩＤ控制，实现阀思位置控制，从而实现阀口开度的控制。伺服比例阀位置控制采用的是ＰＩＤ控制，为了接近实际控制方式，此处运用AME与Ｓｉｍｕｌｉ址的进行联合仿真。在AME环境下搭建液压系统和信号米集系统，通过其提供的与Ｓｉｍｕｌｉ址；联合仿真端口将信息导入Ｓｉｍｕｌｉｎｋ环境下编写的控制部分，通过运算处理后再将控制信号输出给液压系统。伺服比例阀闭环控制单元主要采集阀的位移反馈，与给定控制信号做Ｐ阻处理后，转换成相应控制信号再输出给阀，整个控制流程如下。参数数值控制电压－ｌＯｖ一ｌＯｖ弹繁刚度１９．５５Ｎ／ｍｍ弹黃预压力４０Ｎ弹黃圈直径１５．４ｍｍ弹黃丝直径１．６ｍｍ阀芯质量０．０２ｋｇ摩擦为１．５Ｎ阀患腔直径８ｍｍ阀抒直径５．６５ｍｍ阀思位移控制采用Ｐ瓜控制，调定ＰＩＤ参数为Ｋｐ＝８，＝１．１，＝０．０５时，对阀思给予阶跃控制信号，得到阀患的空载位移响拉稳定，响应时间为８．２ｍｓ，基本符合控制要求。

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    负载敏感控制主要由压力控制阀和流量控制阀组成，上方的流量控制阀需要连接负载敏感口，以起到压力补偿的作用，使得节流阀负载两端阀口压降保持稳定，从而使系的输出流量能够正比于比例节流阀的输入信号。流量控制阀和压力控制阀的控制启动状态都是由其弹糞参数决定的，调节弹糞的预压缩量和弹黃刚度就能调节压力控制阀的控制压力和流量控制阀的控制流量。在电控系工位时，系体的控制需要用到栗斜盘转角传感器和栗出口压力传感器采集信号，通过控制器对传感器反馈信号进行处理然后再控制伺服比例阀的阀芯位置，从而控制系斜盘的摆角，远到所需要的系工作状态。 

     变量结构模型电控变量柱塞的斜盘必须考虑其等效转动惯量，其余部分由大活塞控制油虹和带有复位雜黃的小活塞控制油缸对斜盎产生矩。由于本果是能在负排量区间，即作为马达工作，最大负排量和最大正排量斜盘转动范圃对称，所以必须在斜盘转动区间做限位处理，使斜盎摆角在±１６°之间，同时用角度传感器检测斜盎摆角的值，作为控制反馈信号。

      为了使仿真与实际控制方式接近，这里用到了AME与SIM的联合仿真接口，在AME环境中将斜盘转角、聚出口压力以及伺服比例阀的阀患位移通过接口传递给Ｓｉｎｍｌｉｎｋ，将Ｓｉｍｕｌｉ址处理完成的控制指令再输出给AME的液压元件，从而实现仿真系统的闭环控制。在Ｓｉｉｍｉｌｉｎｋ环境中．编写了电控变量柱塞的控制系统，采用的是Ｓｉｍｕｌｉｎｋ中的Ｓｔａｔｅｆｌｏｗ工具箱。Ｓｔａｔｅｆｌｏｗ是一个可视化图形界面工具，在SIM环境下，能够用来模拟和控制一些较多逻辑结构的系统，此处由于涉及到系的不同工作状态的换，每种工作状态又有不同的控制方式，所以采用Ｓｔａｔｅｆｌｏｗ工具箱进行控制程序的编写，使控制系统逻揖层次简洁直观，修改优化化很方便。首先定义Ｓｔａｔｅｆｌｏｗ与AME的数据交撫端口，将各个参数对应连接，於达到同AME歡件模型的通信。同时，由于Ｓｔａｔｅｆｌｏｗ是通过转换来改变工作状态的，这里对于工作状态的改变定义了数字量开关ｍ２、ｍｌ和ｍＯ，通迫ｍ２、ｍｌ和ｍＯ的细合可政确定多种状态，从而使程序在不同工作状态之间进行转换。

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