【搬运机械手的液压控制系统AMESim仿真案例1900字】

搬运机械手的液压控制系统AMESim仿真案例随着机电液一体化技术的发展，液压系统在机械装备中的重要性进一步提高。特别是在液压系统的动态性能和控制精度上，以满足静态性能要求和实现预定动作循环为目的传统液压系统设计已经不能满足当前的工程需要，而计算机分析技术的出现，不仅能对液压系统设计的合理性、稳定性及可靠性进行预测，而且缩短了设计周期、提高设计效率。1.1AMESim软件简介AMESim软件是LMAGINE公司旗下的一款性能强大的液压仿真软件，该软件能够采用基于键合图的仿真建模方法对液压系统和机械系统进行建模仿真。经过该软件的不断完善和其接口扩展的增加，已为机械、流体、电气等多个工程领域提供了一个较完善的综合仿真环境及灵活的解决方案。虽然目前应用较广泛的液压仿真软件还有瑞典的Hopsan软件、英国的Bath/fp软件以及美国的Simulink软件，但综合比较其特点后，本章选用了AMESim液压仿真软件对重载AGV舵轮的液压系统及部件进行建模仿真分析。AMESim软件各模型库中的模型都经过了严格的测试和实验验证，便于用户直接选取模型进行仿真分析和优化，并且能减少开发成本，缩短开发周期。AMESim软件界面建模和仿真如下图1.1所示。图1.1AMESim软件界面综上所述，可以将AMESim软件的特点概括如下：1）软件模块库内容丰富，且应用范围广，可以与不同的仿真软件进行联合仿真。2）软件可以直接利用图形建模，避免了如Hopsan仿真软件较多的繁琐程序编写。3）软件有较多仿真软件的连接接口，方便了用户使用其与其他软件联合仿真。4）软件可以利用其二次开发平台功能，以程序代码的方式转化为图形模式。5）软件开发公司完善的技术支持服务，并且可以为客户提供专业的二次开发。1.2液压系统建模本课题采用AMESim软件对铸件搬运机械手液压系统进行建模与仿真，并在理解软件设计库元器件的功能和作用下，以一般建模步骤方法对铸件搬运机械手液压系统建模过程进行如下概述，其中建立模型过程中对于不影响液压系统仿真元件不予考虑。1.2.1草图模式在AMESim软件平台建模仿真时，首先要进入草图模式。所选用元件的模型类型均采用国际标准符号，可以直观的表示出来，并符合液压系统的工作原理。在构建重载AGV舵轮的液压系统草图阶段，主要使用的有“机械库”、“液压库（HYD库）”、“液压元件设计库（HCD库）”，为了便于重载AGV舵轮系统的仿真分析，对于部分液压元件直接使用液压库（HYD库）的简化元件模型，如建立三位四通阀模型时，采用HYD库中的标准液压缸模型（HSV34-03），溢流阀模块（RV000）以及比较模块（LT00）来完成，如图1.2所示。图1.2AMESim标准液压库模型在选定液压元件、机械元件以及液压设计元件之后，按照重载AGV舵轮的工作原理，设计并绘制液压系统草图模型。同时考虑重载AGV舵轮实际工作中，模型需要在泵排出管路上设置安全阀。在AMESim草图模式中建立重载AGV舵轮液压系统如图1.3所示。图1.3铸件搬运机械手液压系统草图模型1.2.2子模型选取AMESim软件对模型进行参数设置之前，通常要对草图中的元器件赋予一个子模型，因为草图阶段只是对建立了仿真模型之间的联系，而仿真模型的具体特性还没有给定，对于AMESim软件中所对应的子模型可能有一个或多个。再进行子模型的选定时，选定子模型要根据模型的实际情况，为每个元件选择子模型（数学模型）。本课题在对重载AGV舵轮液压系统建模时参考液压系统设计的实际要求，选取符合元件的子模型，如表1.1所示。表1.1重载AGV舵轮液压系统元件子模型液压元件子模型单向调速阀CV005手动换向阀RV000质量块MAS005弹簧块BAP016活塞块BA00121.2.3参数设置在AMESim软件的草图模式下，虽然建立了液压系统的仿真模型，但其只是液压元件结构和形式的组合，并没有实际仿真的意义，为了实现该液压仿真模型能的功能，还必须分析软件中设置各组成模块的参数。同时，参数的设置也至关重要，设置是否合理，反映了该模型的运行状态能否与实际情况相一致，并直接影响仿真结果。所以在参数模式下，软件会对系统模型的构建先进行默认编译，随后对需要更改液压元件参数的设置再进行编译。在修改参数栏既可以查看各部件的具体参数值，也可以在修改参数栏中的参数设置里随时修改，当在研究相关参数变化对液压系统性能的影响时，可以在液压元件设计库（HCD库）中对元件的几何形状和物理特性构进行设置，以液压缸模型参数设置为例，如图1.4所示。图1.4单向调速阀参数设置1.2.4运行模式在完成以上步骤后，可以在仿真模式（Simulation）下设置参数系统模型的仿真时间（Finaltime）和仿真步长（Printinterval），最后可以得出需要的分析部件的动态结果，比如重载AGV舵轮活塞杆位移、速度及端口压力变化等。相关运行参数的设置如图1.5所示。图1.5液压系统运行参数设置1.3液压系统仿