AMESim案例培训.ppt

1.1.溢流阀的建模溢流阀的建模主阀芯主阀芯溢流阀溢流阀2，设定最高设定最高压力压力溢流阀溢流阀1，设定一级设定一级压力压力由于系统当中的通流量为由于系统当中的通流量为3000L/min，开启压力达，开启压力达到到35MPa，阀的性能对系阀的性能对系统有很大的影响统有很大的影响溢流阀的原理分析溢流阀的原理分析搭建一个锥阀阀芯搭建一个锥阀阀芯阀芯的几何参数阀芯的几何参数流量系数流量系数阀芯在零开口的位移阀芯在零开口的位移过流面积的限制过流面积的限制液动力液动力阀芯参数设置阀芯参数设置正开口正开口零开口零开口负开口负开口阀芯参数设置阀芯参数设置阀芯参数设置阀芯参数设置underlap参数设置对应的阀芯开口位置参数设置对应的阀芯开口位置阀芯参数设置阀芯参数设置阀芯参数设置阀芯参数设置主阀芯主阀芯溢流阀溢流阀1溢流阀溢流阀2系统的搭建系统的搭建1、换向阀开启、换向阀开启2s后关闭后关闭2、阻尼孔在、阻尼孔在开启开启5s后关后关闭闭工况设置工况设置02s时换向阀开启系统时换向阀开启系统压力由阀压力由阀1 调定调定2s5s时换向阀关闭，时换向阀关闭，系统压力由阀系统压力由阀2调定调定5s8s时系统卸荷时系统卸荷工况分析工况分析溢流阀压力特性曲线溢流阀压力特性曲线溢流阀位移特性曲线溢流阀位移特性曲线仿真结果结果仿真结果结果2.2.多路阀的建模多路阀的建模 Q=f（A， p ），流量（即速度）不仅仅与节流口（即阀的开口）面积有关，而且，与负载的变化有关。Q A p pACQd2如果如果 p =恒定恒定，则：，则： Q=f（A），），流量（即速度）只流量（即速度）只与节流口（即阀的开口）面与节流口（即阀的开口）面积有关，而积有关，而与负载的变化无与负载的变化无关关（负荷敏感）。（负荷敏感）。薄壁小孔流量公式薄壁小孔流量公式压力压力补偿补偿阀的工作原理阀的工作原理恒定AFpppspring21springFApAp423143AA 电液比例先电液比例先导阀导阀二次溢流阀二次溢流阀机械限位机械限位主阀芯主阀芯压力补偿阀压力补偿阀系系统冲统冲击保击保护护阀阀LS梭阀梭阀LS口口负荷敏感信负荷敏感信号压力号压力限制限制阀阀二次溢流阀二次溢流阀M4多路阀结构分析多路阀结构分析M4多路阀液压原理图多路阀液压原理图流量控制流量控制M4多路阀工况分析多路阀工况分析最大流量限定最大流量限定M4多路阀工况分析多路阀工况分析溢流阀控制速度和力溢流阀控制速度和力M4多路阀工况分析多路阀工况分析统冲击保护阀统冲击保护阀M4多路阀工况分析多路阀工况分析M4多路阀工况分析多路阀工况分析对对M4阀进行功能分解：阀进行功能分解：1：压力补偿：压力补偿2：换：换向向3：LS信号的采集信号的采集4：附加功能（二次溢流、：附加功能（二次溢流、LS压力比较）压力比较）多路阀的阀芯实质上跟三位四通阀的阀芯没有本质的区别，多路阀的阀芯实质上跟三位四通阀的阀芯没有本质的区别，至是在阀芯中间有孔道来引导至是在阀芯中间有孔道来引导LS压力压力M4多路阀功能分解多路阀功能分解压力补偿阀局部放大压力补偿阀局部放大压力补偿阀压力补偿阀PLS接主回路接主回路压力补偿阀建模压力补偿阀建模换向部分换向部分 有六条工作边（结构有六条工作边（结构与四通阀类似）与四通阀类似）多路阀换向部分建模多路阀换向部分建模当阀芯向左移动，当阀芯向左移动，P-A口接通，此时负载压力信号经过阀体体口接通，此时负载压力信号经过阀体体C,通过通过E输出输出当阀芯向右移动，当阀芯向右移动，P-B口接通，口接通，此时负载压力信号经过阀体体此时负载压力信号经过阀体体D,通过通过E输出输出PCDELS压力通道建模压力通道建模整体效果整体效果稳态值计算：稳态值计算：VTp24/2dFp1.系统压力计算：系统压力计算：2.补偿阀压差计算：补偿阀压差计算：=6.28x300/140=134.6bar=80 x4/3.14/102=10 bar理论计算理论计算马达的流量马达的流量阀芯换向的控制信号阀芯换向的控制信号结果分析结果分析压力补偿阀两端压差压力补偿阀两端压差马达两端的压差马达两端的压差结果分析结果分析系统及建模：系统及建模： 研究的重点是系统的特性，对液压元件进行简化。研究的重点是系统的特性，对液压元件进行简化。元件级建模：元件级建模： 研究的重点是元件的特性，需要对液压元件进行详细建模研究的重点是元件的特性，需要对液压元件进行详细建模。系统级建模与元件级建模系统级建模与元件级建模我们在仿真之前首先要知道我们要对哪方我们在仿真之前首先要知道我们要对哪方面进行仿真，进而决定模型的复杂程度面进行仿真，进而决定模型的复杂程度问题的拓展问题的拓展对应这样的复杂滑阀对应这样的复杂滑阀的阀芯过流面积怎样的阀芯过流面积怎样仿真？仿真？自编译过流面积自编译过流面积.bat 文件文件问题的拓展问题的拓展问题的拓展问题的拓展在在10版本中新增版本中新增加的模块加的模块多路阀的建模的另一种思路多路阀的建模的另一种思路多路阀的建模的另一种思路多路阀的建模的另一种思路3.负载敏感泵的建模负载敏感泵的建模液压系统能耗分析液压系统能耗分析定量泵定量泵+溢流阀溢流阀 %64液压系统能耗分析液压系统能耗分析定量泵定量泵+定差溢流阀定差溢流阀 %70液压系统能耗分析液压系统能耗分析负载敏感负载敏感泵泵 %80X负载敏感阀负载敏感阀压力切断阀压力切断阀泵泵出口压力信号、出口压力信号、负载信号分别负载信号分别作用在负载敏感阀右侧。通过弹簧作用在负载敏感阀右侧。通过弹簧预紧力调定换向阀两端压差。预紧力调定换向阀两端压差。springXBFAPAPAFpppspringXA当泵出口压力达到压力切断阀的压力设定当泵出口压力达到压力切断阀的压力设定值时，压力切断阀开启，斜盘摆角指想小值时，压力切断阀开启，斜盘摆角指想小排量。排量。负载敏感泵原理负载敏感泵原理负载敏感泵原理负载敏感泵原理负载敏感泵原理负载敏感泵原理负载敏感泵原理负载敏感泵原理负载敏感泵原理负载敏感泵原理A10VO功能功能图图DRFRX阻尼孔模拟换向阀阻尼孔模拟换向阀负载敏感阀负载敏感阀压力切断阀压力切断阀LS 先导信号先导信号XA10 146.3.e/VST6/H 01.AK负载敏感泵原理负载敏感泵原理DRFRX负载敏感负载敏感阀阀压力切断压力切断阀阀负载敏感泵原理负载敏感泵原理根据面积差这算成一个液压缸根据面积差这算成一个液压缸LS根据油缸的位移折算根据油缸的位移折算成控制泵斜盘摆角信号成控制泵斜盘摆角信号负载负载敏感泵的建模敏感泵的建模模拟换向阀模拟换向阀模拟负载模拟负载负载负载敏感泵的建模敏感泵的建模主阀开启信号主阀开启信号负载敏感阀两端压差负载敏感阀两端压差主泵出口流量主泵出口流量p=20bar结果基本吻合！结果基本吻合！20FpbarA 结果分析结果分析4.4.AMESim与与MATLAB/Simulink联合仿真联合仿真联合仿真的两种方式联合仿真的两种方式既可以将既可以将AMESim模型导入到模型导入到simulink中中也可以将也可以将Simulink模型导入到模型导入到AMESim模型中模型中准备工作准备工作1 1、将、将AMESimAMESim子模型编译为子模型编译为SimulinkSimulink模型支持模型支持 的的S S函数需要安装函数需要安装VC+VC+（推荐安装（推荐安装VC6.0)VC6.0)2 2、设置环境变量：我的电脑、设置环境变量：我的电脑- -属性属性- -高级高级- -环境变量。设置环境变量。设置AMESimAMESim 环境变量：变量名环境变量：变量名AMAM值为其安装路径如安装在值为其安装路径如安装在C C盘中则值为盘中则值为C:C:。设。设 置置MatlabMatlab环境变量：变量名环境变量：变量名MATLABMATLAB值为值为D:MATLAB701D:MATLAB701。确认在系统。确认在系统 变量变量PATHPATH中包含系统安装目录中包含系统安装目录C:WINNTSystem32C:WINNTSystem32联合仿真前的准备工作联合仿真前的准备工作3 3、确认是否在确认是否在AMESimAMESim中选择中选择VCVC+作为编译器。具体操作在作为编译器。具体操作在AMESimAMESim- - Opions- AMESim Preferences-Compilation/ParametersOpions- AMESim Preferences-Compilation/Parameters4 4、将、将matlabmatlab工作目录改为当前工作目录工作目录改为当前工作目录5 5、在、在MatlabMatlab的目录列表里加上的目录列表里加上AMESimAMESim与与MatlabMatlab接口文件接口文件 所在的目录。所在的目录。%AME%matlabamesim%AME%matlabamesim。 File- File-Set Path-Set Path-Add FolderAdd Folder加上加上C:AMEsimmatlabamesimC:AMEsimmatlabamesim。联合仿真前的准备工作联合仿真前的准备工作联合仿真前的准备工作联合仿真前的准备工作查看结果查看结果创建创建AMESim模型模型设置设置AMESim与与Simulink接口接口设置设置AMESim模型参模型参数数创建创建Simulink模型模型运行联合仿真运行联合仿真联合仿真的步骤联合仿真的步骤液压液压控制控制查看结果查看结果设置设置AMESim与与Simulink接口接口设置设置AMESim模型参模型参数数创建创建Simulink模型模型运行联合仿真运行联合仿真创建创建AMESim模型模型实用实用AMESim与与Simulink联合仿真，一联合仿真，一般是希望在般是希望在Simulink中中创建控制系统模型，在创建控制系统模型，在AMESim中创建液压模中创建液压模型。型。联合仿真的步骤联合仿真的步骤查看结果查看结果设置设置AMESim与与Simulink接口接口设置设置AMESim模型参模型参数数创建创建Simulink模型模型运行联合仿真运行联合仿真创建创建AMESim模型模型在创建接口时。必须清在创建接口时。必须清楚哪些信号是从楚哪些信号是从AMESim输入到输入到Simulink的，哪些是是的，哪些是是从从Simulink反馈给反馈给AMESim的的联合仿真的步骤联合仿真的步骤查看结果查看结果设置设置AMESim与与Simulink接口接口设置设置AMESim模型参模型参数数创建创建Simulink模型模型运行联合仿真运行联合仿真创建创建AMESim模型模型如果仿真环境设置或是如果仿真环境设置或是模型设置有问题，这一模型设置有问题，这一步都将进行报错，仿真步都将进行报错，仿真无法进行。因此这一步无法进行。因此这一步是关键一步。是关键一步。联合仿真的步骤联合仿真的步骤查看结果查看结果设置设置AMESim与与Simulink接口接口设置设置AMESim模型参模型参数数创建创建Simulink模型模型运行联合仿真运行联合仿真创建创建AMESim模型模型创建创建S函数，实现函数，实现对对AMESim的调用的调用联合仿真的步骤联合仿真的步骤需要创建需要创建AMESim结果文件结果文件采用时间是采用时间是0.001s联合仿真的步骤联合仿真的步骤查看结果查看结果设置设置AMESim与与Simulink接口接口设置设置AMESim模型参模型参数数创建创建Simulink模型模型运行联合仿真运行联合仿真创建创建AMESim模型模型求解器、仿真时间求解器、仿真时间的设置的设置采用采用ODE15刚性刚性求解器液压系统求解器液压系统通常刚性的，为通常刚性的，为了了在在Simulink中中求解此类系统，求解此类系统，需要选择考虑刚需要选择考虑刚性的积分算法性的积分算法联合仿真的步骤联合仿真的步骤联合仿真前的准备工作联合仿真前的准备工作联合仿真前的准备工作联合仿真前的准备工作可在可在simulink中显中显示示输出输出输入输入联合仿真前的准备工作联合仿真前的准备工作4.4.AMESim与与MATLAB/Simulink联合仿真联合仿真手柄控制信号手柄控制信号控制反馈信控制反馈信号号联合仿真前的准备工作联合仿真前的准备工作2011.6.18大连创新液压件厂大连创新液压件厂结束结束