第九章 液压传动系统的仿真简介课件

第九章液压传动系统的仿真简介一.仿真的基本概念现代液压系统设计不仅要满足静态性能要求，更要满足动态特性要求。随着计算机技术的发展和普及，利用计算机进行数字仿真已成为液压系统动态性能研究的重要手段。仿真技术在液压技术领域中的应用，归纳起来可解决如下几方面的问题：（1）对已有液压元件或系统通过理论推导建立描述它们的数学模型，进行仿真实验；（2）对已有的系统，通过建立数学模型和仿真实验，确定参数的调整范围；（3）对新设计的元件，可通过仿真实验研究元件各部分结构参数对其动特性的影响；（4）对新设计系统，通过仿真实验验证控制方案的可行性。第一节液压系统仿真技术简介第九章液压传动系统的仿真简介一.仿真的基本概念第一节液压二.液压仿真软件1.FluidSIM2.AutomationStudio3.HOPSAN4.HyPneu5.EASY56.DSHplus7.20-sim8.AMESim三.液压系统建模及仿真技术发展方向深入研究液压系统的建模和算法进行最优化设计的研究完善仿真模型库，增强液压仿真软件的通用性吸收多媒体技术，使液压仿真软件更加直观、实用第一节液压系统仿真技术简介二.液压仿真软件第一节液压系统仿真技术简介第二节液压系统仿真软件AMESim一.AMESim仿真软件简介AMESim表示工程系统仿真高级建模环境（AdvancedModelingEnvironmentforperformingSimulationsofengineeringsystems）值的说明的是，本章中所列举的图形标题中带有“仿真草图”字样的图形都采用的AMESim的库中的图标符号，读者在学习中应注意同国家标准规定的液压元件等的图形相区别。第二节液压系统仿真软件AMESim一.AMESim仿真软件1.创建元件的草图2.设定图标元件的数学描述；3.设定元件的参数4.初始化仿真运行5.绘图显示系统运行状况二.用AMESim进行液压系统仿真的基本方法AMESim主窗口二.用AMESim进行液压系统仿真的基本方法AMESim主窗单击工具栏上的“Submodelmode”（子模型模式）按钮，进入子模型设置模式，再单击工具栏上的“Premiersubmodel”（主子模型）按钮，为图中各元件设置主子模型。再单击工具栏上的“Parametermode”（参数模式）按钮，设置系统元件参数。三.进油节流调速回路的AMESim仿真单击工具栏上的“Submodelmode”（子模型模式）按进入参数模式，选择菜单【Settings】→【Batchparameters】，弹出对话框“BatchParameters”，将7号元件的变量“constantvalue”拖动到该对话框的左侧列表栏中三.进油节流调速回路的AMESim仿真进入参数模式，选择菜单【Settings】→【Batchp修改该对话框右侧列表栏中的“Value”、“Stepsize”、“Numbelow”为0.5、-0.1、2。点击OK按钮三.进油节流调速回路的AMESim仿真修改该对话框右侧列表栏中的“Value”、“Stepsiz切换到仿真模式，单击设置运行参数按钮，弹出“RunParameters”对话框，选中该对话框中“General”选项卡中的“Runtype”框中的单选按钮“Batch”，表示要进行批运行三.进油节流调速回路的AMESim仿真切换到仿真模式，单击设置运行参数按钮，弹出“RunPa绘制液压缸活塞杆运动速度（rodvelocity）曲线三.进油节流调速回路的AMESim仿真绘制液压缸活塞杆运动速度（rodvelocity）曲线三.在弹出的对话框（AMEPlot）中，单击菜单【Tools】→【Batchplot】，然后在AMEPlot窗口的图形上单击鼠标左键，在弹出的对话框中单击OK按钮三.进油节流调速回路的AMESim仿真在弹出的对话框（AMEPlot）中，单击菜单【Tools】→从图中可以看出：在节流阀通流面积AT一定的情况下，重载工况比轻载工况的速度刚性差；而在相同负载下，通流面积AT大时，亦即液压缸速度高时速度刚性差，故这种回路只适用于低速、轻载的场合三.进油节流调速回路的AMESim仿真从图中可以看出：在节流阀通流面积AT一定的情况下，重载工况比进油节流调速回路调节特性仿真草图三.进油节流调速回路的AMESim仿真进油节流调速回路调节特性仿真草图三.进油节流调速回路的AME进口节流调速回路调节特性仿真曲线族三.进油节流调速回路的AMESim仿真进口节流调速回路调节特性仿真曲线族三.进油节流调速回路的AM四.回油节流调速回路的AMESim仿真四.回油节流调速回路的AMESim仿真创建完回路后，进入参数模式，选择菜单【Settings】→【Batchparameters】，弹出对话框“BatchParameters”，将7号元件的变量“constantvalue”拖动到该对话框的左侧列表栏中四.回油节流调速回路的AMESim仿真创建完回路后，进入参数模式，选择菜单【Settings】→【修改该对话框右侧列表栏中的“Value”、“Stepsize”、“Numbelow”为0.5、-0.2、2。点击OK按钮四.回油节流调速回路的AMESim仿真修改该对话框右侧列表栏中的“Value”、“Stepsiz回油节流调速回路负载特性仿真曲线族四.回油节流调速回路的AMESim仿真回油节流调速回路负载特性仿真曲线族四.回油节流调速回路的AM首先进入参数模式，选择菜单【Settings】→【Batchparameters】，弹出对话框“BatchParameters”，参考图913，将2号元件的变量“reliefvalvecrackingpressure”拖动到该对话框的左侧列表栏中，同时删除原有的批处理变量（7号原件的批处理变量）四.回油节流调速回路的AMESim仿真首先进入参数模式，选择菜单【Settings】→【Batch修改该对话框右侧列表栏中的“Value”、“Stepsize”、“Numabove”为150、30、2。点击OK按钮9.2液压系统仿真软件AMESim修改该对话框右侧列表栏中的“Value”、“Stepsiz9.2液压系统仿真软件AMESim进口节流调速回路负载特性仿真曲线族9.2液压系统仿真软件AMESim进口节流调速回路负载特性9.2液压系统仿真软件AMESim下面我们来仿真节流调速回路的功率——负载特性首先切换的仿真模式，单击图9-13中的5号原件，在“Variables”选项卡中，选择“forceoutput”变量，将其拖动到“Postprocessing”选项卡中9.2液压系统仿真软件AMESim下面我们来仿真节流调速回9.2液压系统仿真软件AMESim再选择原件4，从“Variables”选项卡中，拖动变量“rodvelocity”到“Postprocessing”选项卡中9.2液压系统仿真软件AMESim再选择原件4，从“Var修改图921所示中的第一行中的“Expression”列，并删除第二行（用键盘上的Delete键），修改完成后的结果如图9-22所示。即将“Expression”改为字符串“force@forcecon*v@actuatormass01”9.2液压系统仿真软件AMESim修改图921所示中的第一行中的“Expression”列，9.2液压系统仿真软件AMESim再参考图914、图915设置批处理变量，此时运行仿真，绘制“Postprocessing”中的“A1”变量9.2液压系统仿真软件AMESim再参考图914、图99.2液压系统仿真软件AMESim功率——负载特性曲线9.2液压系统仿真软件AMESim功率——负载特性曲线9.2液压系统仿真软件AMESim9.2.5旁路节流调速回路的AMESim仿真9.2液压系统仿真软件AMESim9.2.5旁路节流调速9.2液压系统仿真软件AMESim创建完回路后，进入参数模式，选择菜单【Settings】→【Batchparameters】，弹出对话框“BatchParameters”，将7号元件的变量“constantvalue”拖动到该对话框的左侧列表栏中，修改该对话框右侧列表栏中的“Value”、“Stepsize”、“Numbelow”为0.5、-0.2、2。点击OK按钮9.2液压系统仿真软件AMESim创建完回路后，进入参数模旁路节流调速回路负载特性曲线9.2液压系统仿真软件AMESim旁路节流调速回路负载特性曲线9.2液压系统仿真软件AMES9.2液压系统仿真软件AMESim旁路节流调速回路AMESim仿真草图29.2液压系统仿真软件AMESim旁路节流调速回路AMES9.2液压系统仿真软件AMESim创建完回路后，进入参数模式，选择菜单【Settings】→【Batchparameters】，弹出对话框“BatchParameters”，将6号元件的变量“constantvalue”拖动到该对话框的左侧列表栏中，修改该对话框右侧列表栏中的“Value”、“Stepsize”、“Numbelow”为80000、40000、1。点击OK按钮9.2液压系统仿真软件AMESim创建完回路后，进入参数模9.2液压系统仿真软件AMESim旁路节流调速回路调节特性曲线9.2液压系统仿真软件AMESim旁路节流调速回路调节特性9.2液压系统仿真软件AMESim9.2.6双泵并联增速回路9.2液压系统仿真软件AMESim9.2.6双泵并联增速9.2液压系统仿真软件AMESim7号原件时序图9.2液压系统仿真软件AMESim7号原件时序图9.2液压系统仿真软件AMESim11号原件时序图9.2液压系统仿真软件AMESim11号原件时序图9.2液压系统仿真软件AMESim13号原件速度图9.2液压系统仿真软件AMESim13号原件速度图第九章液压传动系统的仿真简介一.仿真的基本概念现代液压系统设计不仅要满足静态性能要求，更要满足动态特性要求。随着计算机技术的发展和普及，利用计算机进行数字仿真已成为液压系统动态性能研究的重要手段。仿真技术在液压技术领域中的应用，归纳起来可解决如下几方面的问题：（1）对已有液压元件或系统通过理论推导建立描述它们的数学模型，进行仿真实验；（2）对已有的系统，通过建立数学模型和仿真实验，确定参数的调整范围；（3）对新设计的元件，可通过仿真实验研究元件各部分结构参数对其动特性的影响；（4）对新设计系统，通过仿真实验验证控制方案的可行性。第一节液压系统仿真技术简介第九章液压传动系统的仿真简介一.仿真的基本概念第一节液压二.液压仿真软件1.FluidSIM2.AutomationStudio3.HOPSAN4.HyPneu5.EASY56.DSHplus7.20-sim8.AMESim三.液压系统建模及仿真技术发展方向深入研究液压系统的建模和算法进行最优化设计的研究完善仿真模型库，增强液压仿真软件的通用性吸收多媒体技术，使液压仿真软件更加直观、实用第一节液压系统仿真技术简介二.液压仿真软件第一节液压系统仿真技术简介第二节液压系统仿真软件AMESim一.AMESim仿真软件简介AMESim表示工程系统仿真高级建模环境（AdvancedModelingEnvironmentforperformingSimulationsofengineeringsystems）值的说明的是，本章中所列举的图形标题中带有“仿真草图”字样的图形都采用的AMESim的库中的图标符号，读者在学习中应注意同国家标准规定的液压元件等的图形相区别。第二节液压系统仿真软件AMESim一.AMESim仿真软件1.创建元件的草图2.设定图标元件的数学描述；3.设定元件的参数4.初始化仿真运行5.绘图显示系统运行状况二.用AMESim进行液压系统仿真的基本方法AMESim主窗口二.用AMESim进行液压系统仿真的基本方法AMESim主窗单击工具栏上的“Submodelmode”（子模型模式）按钮，进入子模型设置模式，再单击工具栏上的“Premiersubmodel”（主子模型）按钮，为图中各元件设置主子模型。再单击工具栏上的“Parametermode”（参数模式）按钮，设置系统元件参数。三.进油节流调速回路的AMESim仿真单击工具栏上的“Submodelmode”（子模型模式）按进入参数模式，选择菜单【Settings】→【Batchparameters】，弹出对话框“BatchParameters”，将7号元件的变量“constantvalue”拖动到该对话框的左侧列表栏中三.进油节流调速回路的AMESim仿真进入参数模式，选择菜单【Settings】→【Batchp修改该对话框右侧列表栏中的“Value”、“Stepsize”、“Numbelow”为0.5、-0.1、2。点击OK按钮三.进油节流调速回路的AMESim仿真修改该对话框右侧列表栏中的“Value”、“Stepsiz切换到仿真模式，单击设置运行参数按钮，弹出“RunParameters”对话框，选中该对话框中“General”选项卡中的“Runtype”框中的单选按钮“Batch”，表示要进行批运行三.进油节流调速回路的AMESim仿真切换到仿真模式，单击设置运行参数按钮，弹出“RunPa绘制液压缸活塞杆运动速度（rodvelocity）曲线三.进油节流调速回路的AMESim仿真绘制液压缸活塞杆运动速度（rodvelocity）曲线三.在弹出的对话框（AMEPlot）中，单击菜单【Tools】→【Batchplot】，然后在AMEPlot窗口的图形上单击鼠标左键，在弹出的对话框中单击OK按钮三.进油节流调速回路的AMESim仿真在弹出的对话框（AMEPlot）中，单击菜单【Tools】→从图中可以看出：在节流阀通流面积AT一定的情况下，重载工况比轻载工况的速度刚性差；而在相同负载下，通流面积AT大时，亦即液压缸速度高时速度刚性差，故这种回路只适用于低速、轻载的场合三.进油节流调速回路的AMESim仿真从图中可以看出：在节流阀通流面积AT一定的情况下，重载工况比进油节流调速回路调节特性仿真草图三.进油节流调速回路的AMESim仿真进油节流调速回路调节特性仿真草图三.进油节流调速回路的AME进口节流调速回路调节特性仿真曲线族三.进油节流调速回路的AMESim仿真进口节流调速回路调节特性仿真曲线族三.进油节流调速回路的AM四.回油节流调速回路的AMESim仿真四.回油节流调速回路的AMESim仿真创建完回路后，进入参数模式，选择菜单【Settings】→【Batchparameters】，弹出对话框“BatchParameters”，将7号元件的变量“constantvalue”拖动到该对话框的左侧列表栏中四.回油节流调速回路的AMESim仿真创建完回路后，进入参数模式，选择菜单【Settings】→【修改该对话框右侧列表栏中的“Value”、“Stepsize”、“Numbelow”为0.5、-0.2、2。点击OK按钮四.回油节流调速回路的AMESim仿真修改该对话框右侧列表栏中的“Value”、“Stepsiz回油节流调速回路负载特性仿真曲线族四.回油节流调速回路的AMESim仿真回油节流调速回路负载特性仿真曲线族四.回油节流调速回路的AM首先进入参数模式，选择菜单【Settings】→【Batchparameters】，弹出对话框“BatchParameters”，参考图913，将2号元件的变量“reliefvalvecrackingpressure”拖动到该对话框的左侧列表栏中，同时删除原有的批处理变量（7号原件的批处理变量）四.回油节流调速回路的AMESim仿真首先进入参数模式，选择菜单【Settings】→【Batch修改该对话框右侧列表栏中的“Value”、“Stepsize”、“Numabove”为150、30、2。点击OK按钮9.2液压系统仿真软件AMESim修改该对话框右侧列表栏中的“Value”、“Stepsiz9.2液压系统仿真软件AMESim进口节流调速回路负载特性仿真曲线族9.2液压系统仿真软件AMESim进口节流调速回路负载特性9.2液压系统仿真软件AMESim下面我们来仿真节流调速回路的功率——负载特性首先切换的仿真模式，单击图9-13中的5号原件，在“Variables”选项卡中，选择“forceoutput”变量，将其拖动到“Postprocessing”选项卡中9.2液压系统仿真软件AMESim下面我们来仿真节流调速回9.2液压系统仿真软件AMESim再选择原件4，从“Variables”选项卡中，拖动变量“rodvelocity”到“Postprocessing”选项卡中9.2液压系统仿真软件AMESim再选择原件4，从“Var修改图921所示中的第一行中的“Expression”列，并删除第二行（用键盘上的Delete键），修改完成后的结果如图9-22所示。即将“Expression”改为字符串“force@forcecon*v@actuatormass01”9.2液压系统仿真软件AMESim修改图921所示中的第一行中的“Expression”列，9.2液压系统仿真软件AMESim再参考图914、图915设置批处理变量，此时运行仿真，绘制“Postprocessing”中的“A1”变量9.2液压系统仿真软件AMESim再参考图914、图99.2液压系统仿真软件AMESim功率——负载特性曲线9.2液压系统仿真软件AMESim功率——负载特性曲线9.2液压系统仿真软件AMESim9.2.5旁路节流调速回路的AMESim仿真9.2液压系统仿真软件AMESim9.