伺服阀特性测试系统仿真指导书汇总DOC

1、力反馈两级伺服阀特性仿真指导书哈尔滨工业大学2012 年 10 月仿真压力流量特性测试一、仿真目的1了解伺服阀压力流量特性测试实验原理;2了解伺服阀压力流量特性曲线的测试方法和步骤;3学习使用AMESim软件对伺服阀进行仿真分析。二、仿真内容1伺服阀压力流量特性测试;三、压力流量特性测试伺服阀的负载流量曲线表示在稳定状态下，输入电流、负载流量和负载压 降三者之间的函数关系，如图1所示。负载流量特性是指在输入电流I和供油压 力Ps为常数的情况下，输出流量Q随负载压力差 PL的变化关系。改变输入电流I可以得到一簇曲线，即为负载流量特性曲线。负载流量特性曲线完全描述了 伺服阀的静态特性，要测量出这簇

2、曲线比较困难，特别是在零位附近很难测出精 确的数值，而伺服阀却正好是在零位工作，因此这簇曲线主要用来确定伺服阀的类型和估计伺服阀的规格，以便与所要求的负载流量和负载压力相匹配。1伺服阀压力流量特性测试实验原理图图2伺服阀压力流量特性测试原理图Tested valve伺服阀压力-流量特性测试的原理图如图2所示。测试中，在不同的控制电流下,利用节流阀调节伺服阀控制边两侧的压差,记录不同压差下伺服阀的流量，利用相关的试验数据，即可绘制不同控制电流下，伺服阀的压力-流量特性曲线。2伺服阀压力流量特性测试仿真模型Complete model of flow control servovalvemagne

3、tic propertiesTorque Motor-.& :'1尹:iI=i a L L i Flexure tube.Inpur SignaJ 4JiHI君Feedback uDrain OrificeI.PowsfSpoo£IRiessuieoFPartA-RAS.Pieaauie of Pcfl E-FEIf3.OiiliwCorilrflJ图3伺服阀压力流量特性测试仿真模型力反馈两级伺服阀压力流量特性测试系统的 AMESim仿真模型如图3所示。3仿真测试步骤和方法压力流量特性仿真测试步骤如下：1）打开 AMESim 安装目录v800demoSolutions

4、GL_FCServovalve目录下的Servovalve_co mp leteModel.ame仿真模型;2）设定工作压力（-1.Power Supply） 210bar（21MPa）; 2.1 nput3）利用信号发生器依次产生不同的电流值给电液伺服阀线圈（Signal频率0.2Hz,幅值0A，平均值设置为0.01*i）;4）节流阀开度控制信号® 参数设置为Tide11 VaEue1 Unit1 Name jnumber of 如ge$1Imagescycficnoicyclictime at whch dut> cyde startsOsrp2output at star

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10、ETSjJjd« cnoanri cn 唧 riir4p ibv Eri hJ* <«*"41屮We泸ISt a二IStHRQff?DOI971CKrZETTFII 厂 T把参数 i 拖入 Batch Control Parameter Setup 添加新的数据，共设置五组值：对话框，按New set按钮可以秒。-1 , -0.5,0,0.5,16）进入仿真模式共仿真5次，每次仿真时间107）计算负载压力（A、B 口压力差），并用额定工作压力对其进行归一化处理,见图4所示;50-S.Pressua of Fort S-FBIDD-150 100aX:A1 &

11、lt;un'Tlnul90I Unt I Sevic ncjj I Saved I Si6）选取参数特性曲线；NariB 1 Titfe | Scxjce 血11 ValueAlAl|p3voiioblsw/ce'p3&vafiaboorihcflJ/21(F100SorvovakB_conipbtc=ModoLPQ_-*s-1142A2q3vaf 由刖 iihuH&M们 MSep/walvB_conipfeteMadel_PQ_.w3Uts.l1图4变量的后处理A2 （流量）作为横轴、A1 （负载压差）作为纵轴绘制压力流量四、思考题（1）伺服阀负载特性曲线有何

12、用处?五、实验报告 1伺服阀压力输入信号特性曲线变量 i 分别取 -1 ，-0.8,-0.6 ，-0.4 ，-0.2 ，0,0.2,0.4,0.6,0.8，1仿真空载流量特性测试一、仿真目的1了解伺服阀空载流量特性测试实验原理;2了解伺服阀空载流量特性曲线的测试方法和步骤;3了解伺服阀零位流量增益的计算方法;4学习使用AMESim软件对伺服阀进行仿真分析。二、仿真内容1伺服阀空载流量特性测试;2伺服阀零位流量增益计算。三、空载流量特性测试1伺服阀空载流量特性测试实验原理图Tested vale图1伺服阀空载流量特性测试原理图伺服阀伺服阀的流量-电信号特性曲线是指在供油压力Ps为定值、负载压力P

13、1=0MPa时，输出流量QL与输入电流1（或输入电压）之间的函数关系曲线。测 试过程中，输入电流在一个周期内变化的过程中， 记录输出流量和输入电流所得 到的曲线，根据此曲线可以确定伺服阀的额定流量、流量增益、滞环、对称度、 零偏等参数，可以提示出伺服阀零位特性的类型 （如零开口、正开口、负开口）。TechnkflllOata1: .片NJJJ1i .才i«fW1cr-M 4fzrr么卜图2伺服阀的压力流量特性曲线2伺服阀空载流量特性测试仿真模型magnetic propertiesI.Powsf Smp"PsTh* 严d4vat«Am be tta> Mwd

14、ihi*nf 血 QMtvdiTtw3.专屮Complete model of flow control servovalveFlappeHMoleTorque Motor-=I- I!團 JiAA I!_ H_H_E mI一肿1!Ii a L L i Flexure tube.Inpur SignaJ 4JiFeedback uDrain OrificeSpooIRiessuieoFPartA-RA£If3.OiiliwCorilrflJS.Pieaauie of Pcfl E-FE图3伺服阀空载流量特性测试仿真模型力反馈两级伺服阀空载流量特性测试系统的 AMESim仿真模型如图3

15、所示。3仿真测试步骤和方法空载流量特性仿真测试步骤如下：1）打开 AMESim 安装目录v800demoSolutionsGL_FCServovalve目录下的Servovalve_co mp leteModel.ame仿真模型;2）设定工作压力（-1.Power Supply） 210bar（21MPa）;3）利用信号发生器依次产生不同的电流值给电液伺服阀线圈（ 2.1 nputSignal 频率 0.2Hz,幅值 0.01A）；4）仿真10秒。（注：不考虑阀口开度选择 Single Run;否则选择Batch Run）5）测量节流阀通过的流量，并用额定流量对其进行归一化处理，见图4所示;e

16、ssure of Port * 3.0nfiice ControlBPressure of Port B-PB2沖曲J"AlAloutputsignal01 /0.01 "100A2A2q2®vdriableorihce/S7.74M00Source fileS ervovalve_completeM del1_. results. 1S er7ovalve completeM odell .resulU.1图4变量的后处理6）选取参数A1 （输入信号）作为横轴、A2 （空载流量）作为纵轴绘制空载流量特性曲线；7）计算空载流量特性曲线的零位处曲线的平均斜率，得到伺

17、服阀零位流量 增益K厂字q On四、思考题1）伺服阀空载流量特性曲线有何用处？2）阀口遮盖量（正开口、负开口、零开口）对空载流量特性有何影响？五、实验报告 1伺服阀流量输入信号特性曲线（如果是 Batch Run,考虑阀口遮盖量分别为-0.01mm, 0mm, 0.01mm;如果是Single Run 考虑阀口遮盖量为 0mm）2计算伺服阀零位流量增益仿真压力特性测试Tested Valve伺服阀的压力-电信号特性是指在供油压力Ps为定值,伺服阀一、仿真目的1了解伺服阀压力特性测试实验原理;2了解伺服阀压力特性曲线的测试方法和步骤;3了解伺服阀零位压力增益的计算方法;4学习使用AMESim软件

18、对伺服阀进行仿真分析。二、仿真内容1伺服阀压力特性测试;2伺服阀零位压力增益计算。三、压力特性测试1伺服阀压力特性测试实验原理图两个负载口关闭，即QL=O时，负载压力与输入电流的关系。压力测试过程中，要求供油压力为伺服测出负载阀的额定压力，负载口关闭，电流在正负额定值之间一个循环周期内，压力与电流关系曲线。由曲线可求出压力增益，即在最大负载压降±40%之间压力特性曲线的平均斜率。Tvekhi boadPvHBurw yn chtTKiBnatw «vU *Ky删叶INI中啊infl 屮砂竹hrp nditiQn*.i图2伺服阀压力特性曲线2伺服阀压力特性测试仿真模型Comp

19、lete model of flow control servovalvemagnetic pop ©rtiesTorque MotorbHIrHH*Z.InputSignal -UiocnS-1'I Fle>urekJbeSIHI.Powei SuppPssFeedback spring11 Drain Orifice-ms peeJ.Leakage'QcFla卩per Nozzte ! nrm 'H&-聖、I4 .Pres sure ( Port A-PA 5. Press ure of Po rt B-P0图3伺服阀压力特性测试仿真模型力反

20、馈两级伺服阀压力特性测试系统的 AMESim仿真模型如图3所示。3仿真测试步骤和方法压力特性仿真测试步骤如下：1）打开 AMESim 安装目录v800demoSolutionsGL_FCServovalve目录下的Servovalve_leakages.am仿真模型;2）设定工作压力（0- 1.Power Supply） 210bar（21MPa）; 2.1 nput3）利用信号发生器依次产生不同的电流值给电液伺服阀线圈（Signal 频率 0.2Hz,幅值 0.01A）；4）仿真10秒。5）计算负载压力（A、B 口压力差），并用额定工作压力对其进行归一化处理,见图4所示;1怡曲-釘BHC 侖

21、I,3 3.Leakage-Qc4.Pressure of Port A-PA 5.Pressure of Port B-PBjuii到Name Title| Expuessiiin| SouceFileAZ Leakage LFmin|q3<Tydbnode3L4_ S efvwalve_lea闯 Rjted Input |%） out（wi$ignal01 "10000I S«vov4ive_leaA5 Rated Pre$£ure DdleiEnc；貞囲pl bhc1_2-p1 C®bhc1_31Z210'*100 I S«

22、vnve_leaI Wfltdi par目meters-.AWjtich variables 人Post ptocessing 人Cross lEsult j图4变量的后处理6）选取参数A4 （输入信号）作为横轴、A5 （负载压差）作为纵轴绘制压力 特性曲线；7）计算压力特性曲线的零位处曲线的平均斜率，得到伺服阀零位压力增益。APsKpp On四、思考题1）由试验得到切断负载时的压力特性曲线有何用处？2）如何测量负载压力？五、实验报告 1伺服阀压力输入信号特性曲线2伺服阀零位压力增益计算仿真四泄漏量测试一、仿真目的1了解伺服阀泄漏量测试实验原理;2了解伺服阀泄漏量曲线的测试方法和步骤;3学习使

23、用AMESim软件对伺服阀进行仿真分析。二、仿真内容伺服阀泄漏量测试;三、泄漏量测试1伺服阀泄漏量测试实验原理图Tested Valve伺服阀两个负载口关闭,伺服阀的泄漏量-电信号特性是指在供油压力Ps为定值，即QL=O时，总泄漏量与输入电流的关系。测试过程中，要求供油压力为伺服阀 的额定压力，负载口关闭，电流在正负额定值之间一个循环周期内， 测出泄漏量 与电流关系曲线。Thia coftipriAA* or bath i«t naw ftara laakga) artd tha KBcnrd BlBga null l4akag*6D40-20Q% Raled input Eigna

24、l>40-fiaAOhrtt#rrHl* IripS Sifl"*!1»Figures vary in Bccordmca with rsted flow, spool lap and p«rforTnaric« chsrBct«ri9ticSr图2伺服阀泄漏量曲线2伺服阀泄漏量测试仿真模型magnetic p roperties_TorqueMotor_, 炉®-4 - 4Flapper NozzleIII I Flexure tubeInput Singal-UiPo wer Supply/Feedback 平spring也

25、 Drain OrificeSpoorch>chLeakage -QcChTComplete model of flow control servovalve图3伺服阀压力特性测试仿真模型力反馈两级伺服阀泄漏量测试系统的 AMESim仿真模型如图3所示。3仿真测试步骤和方法压力特性仿真测试步骤如下：1)打开 AMESim 安装目录v800demoSolutionsGFC'Servovalve目录下的Servovalve_leakages.am仿真模型;2）设定工作压力（-I.Power Supply） 100bar （lOMPa）;2.1 nput3）利用信号发生器依次产生不同的

26、电流值给电液伺服阀线圈（Signal 频率 0.2Hz,幅值 0.01A）；4）仿真10秒。5）使用电信号为横坐标，泄漏量为纵坐标画出电信号一泄漏量曲线图。四、思考题（1）由试验得到泄漏量曲线有何用处?（2）零位泄漏量是怎样产生的？包含哪几部分?五、实验报告伺服阀泄漏量一一输入信号特性曲线仿真五频率响应特性测试一、仿真目的1了解伺服阀频率响应特性测试实验原理;2了解伺服阀频率响应特性曲线的测试方法和步骤;3学习使用AMESim软件对伺服阀进行仿真分析。二、仿真内容1伺服阀频率响应特性测试;三、频率响应特性测试1伺服阀频率响应特性测试实验原理图Po尿r supply141Tested valel

27、i图1伺服阀频率响应特性测试原理图伺服阀的流量-电信号特性曲线是指在供油压力Ps为定值、负载压力P1=0MPa时，输出流量QL与输入电流1（或输入电压）之间的频率响应关系曲线。 测试过程中，分别输入额定电流 5%、25%、100%的不同频率的正弦电流信号，记录输出流量和输入电流所得到的曲线，根据曲线绘制不同输入电流下的幅频与 相频特性曲线。2-2±25V+*00%亠/:t100/7经吕%1020 3050-4-6-8-G-心一EC代o o o o o9 7 5 3 1- - - - -100 200Frequenz Hz图2伺服阀的频率特性曲线2伺服阀频率响应特性测试仿真模型Complete model of flow control servovalve.Inpul Sign