AMESim案例培訓(xùn)

1、AMESim高級應(yīng)用實(shí)例高級應(yīng)用實(shí)例溢流閥的建模溢流閥的建模1多路閥的建模多路閥的建模2負(fù)載敏感泵的建模負(fù)載敏感泵的建模3AMESim/Simulink的聯(lián)合仿真的聯(lián)合仿真41.1.溢流閥的建模溢流閥的建模主閥芯主閥芯溢流閥溢流閥2，設(shè)定最高設(shè)定最高壓力壓力溢流閥溢流閥1，設(shè)定一級設(shè)定一級壓力壓力由于系統(tǒng)當(dāng)中的通流量為由于系統(tǒng)當(dāng)中的通流量為3000L/min，開啟壓力達(dá)，開啟壓力達(dá)到到35MPa，閥的性能對系閥的性能對系統(tǒng)有很大的影響統(tǒng)有很大的影響溢流閥的原理分析溢流閥的原理分析搭建一個(gè)錐閥閥芯搭建一個(gè)錐閥閥芯閥芯的幾何參數(shù)閥芯的幾何參數(shù)流量系數(shù)流量系數(shù)閥芯在零開口的位移閥芯在零開口的位移過流

2、面積的限制過流面積的限制液動(dòng)力液動(dòng)力閥芯參數(shù)設(shè)置閥芯參數(shù)設(shè)置正開口正開口零開口零開口負(fù)開口負(fù)開口閥芯參數(shù)設(shè)置閥芯參數(shù)設(shè)置閥芯參數(shù)設(shè)置閥芯參數(shù)設(shè)置underlap參數(shù)設(shè)置對應(yīng)的閥芯開口位置參數(shù)設(shè)置對應(yīng)的閥芯開口位置閥芯參數(shù)設(shè)置閥芯參數(shù)設(shè)置閥芯參數(shù)設(shè)置閥芯參數(shù)設(shè)置主閥芯主閥芯溢流閥溢流閥1溢流閥溢流閥2系統(tǒng)的搭建系統(tǒng)的搭建1、換向閥開啟、換向閥開啟2s后關(guān)閉后關(guān)閉2、阻尼孔在、阻尼孔在開啟開啟5s后關(guān)后關(guān)閉閉工況設(shè)置工況設(shè)置02s時(shí)換向閥開啟系統(tǒng)時(shí)換向閥開啟系統(tǒng)壓力由閥壓力由閥1 調(diào)定調(diào)定2s5s時(shí)換向閥關(guān)閉，時(shí)換向閥關(guān)閉，系統(tǒng)壓力由閥系統(tǒng)壓力由閥2調(diào)定調(diào)定5s8s時(shí)系統(tǒng)卸荷時(shí)系統(tǒng)卸荷工況分析工況

3、分析溢流閥壓力特性曲線溢流閥壓力特性曲線溢流閥位移特性曲線溢流閥位移特性曲線仿真結(jié)果結(jié)果仿真結(jié)果結(jié)果2.2.多路閥的建模多路閥的建模 Q=f（A， p ），流量（即速度）不僅僅與節(jié)流口（即閥的開口）面積有關(guān)，而且，與負(fù)載的變化有關(guān)。Q A p pACQd2如果如果 p =恒定恒定，則：，則： Q=f（A），），流量（即速度）只流量（即速度）只與節(jié)流口（即閥的開口）面與節(jié)流口（即閥的開口）面積有關(guān)，而積有關(guān)，而與負(fù)載的變化無與負(fù)載的變化無關(guān)關(guān)（負(fù)荷敏感）。（負(fù)荷敏感）。薄壁小孔流量公式薄壁小孔流量公式壓力壓力補(bǔ)償補(bǔ)償閥的工作原理閥的工作原理恒定AFpppspring21springFApAp42

4、3143AA 電液比例先電液比例先導(dǎo)閥導(dǎo)閥二次溢流閥二次溢流閥機(jī)械限位機(jī)械限位主閥芯主閥芯壓力補(bǔ)償閥壓力補(bǔ)償閥系統(tǒng)沖系統(tǒng)沖擊保擊保護(hù)護(hù)閥閥LS梭閥梭閥LS口口負(fù)荷敏感信負(fù)荷敏感信號(hào)壓力限制號(hào)壓力限制閥閥二次溢流閥二次溢流閥M4多路閥結(jié)構(gòu)分析多路閥結(jié)構(gòu)分析M4多路閥液壓原理圖多路閥液壓原理圖流量控制流量控制M4多路閥工況分析多路閥工況分析最大流量限定最大流量限定M4多路閥工況分析多路閥工況分析溢流閥控制速度和力溢流閥控制速度和力M4多路閥工況分析多路閥工況分析統(tǒng)沖擊保護(hù)閥統(tǒng)沖擊保護(hù)閥M4多路閥工況分析多路閥工況分析M4多路閥工況分析多路閥工況分析對對M4閥進(jìn)行功能分解：閥進(jìn)行功能分解：1：壓力補(bǔ)

5、償：壓力補(bǔ)償2：換：換向向3：LS信號(hào)的采集信號(hào)的采集4：附加功能（二次溢流、：附加功能（二次溢流、LS壓力比較）壓力比較）多路閥的閥芯實(shí)質(zhì)上跟三位四通閥的閥芯沒有本質(zhì)的區(qū)別，多路閥的閥芯實(shí)質(zhì)上跟三位四通閥的閥芯沒有本質(zhì)的區(qū)別，至是在閥芯中間有孔道來引導(dǎo)至是在閥芯中間有孔道來引導(dǎo)LS壓力壓力M4多路閥功能分解多路閥功能分解壓力補(bǔ)償閥局部放大壓力補(bǔ)償閥局部放大壓力補(bǔ)償閥壓力補(bǔ)償閥PLS接主回路接主回路壓力補(bǔ)償閥建模壓力補(bǔ)償閥建模換向部分換向部分 有六條工作邊（結(jié)構(gòu)有六條工作邊（結(jié)構(gòu)與四通閥類似）與四通閥類似）多路閥換向部分建模多路閥換向部分建模當(dāng)閥芯向左移動(dòng)，當(dāng)閥芯向左移動(dòng)，P-A口接通，此時(shí)負(fù)

6、載壓力信號(hào)經(jīng)過閥體體口接通，此時(shí)負(fù)載壓力信號(hào)經(jīng)過閥體體C,通過通過E輸出輸出當(dāng)閥芯向右移動(dòng)，當(dāng)閥芯向右移動(dòng)，P-B口接通，口接通，此時(shí)負(fù)載壓力信號(hào)經(jīng)過閥體體此時(shí)負(fù)載壓力信號(hào)經(jīng)過閥體體D,通過通過E輸出輸出PCDELS壓力通道建模壓力通道建模整體效果整體效果穩(wěn)態(tài)值計(jì)算：穩(wěn)態(tài)值計(jì)算：VTp24/2dFp1.系統(tǒng)壓力計(jì)算：系統(tǒng)壓力計(jì)算：2.補(bǔ)償閥壓差計(jì)算：補(bǔ)償閥壓差計(jì)算：=6.28x300/140=134.6bar=80 x4/3.14/102=10 bar理論計(jì)算理論計(jì)算馬達(dá)的流量馬達(dá)的流量閥芯換向的控制信號(hào)閥芯換向的控制信號(hào)結(jié)果分析結(jié)果分析壓力補(bǔ)償閥兩端壓差壓力補(bǔ)償閥兩端壓差馬達(dá)兩端的壓差馬達(dá)兩

7、端的壓差結(jié)果分析結(jié)果分析系統(tǒng)及建模：系統(tǒng)及建模： 研究的重點(diǎn)是系統(tǒng)的特性，對液壓元件進(jìn)行簡化。研究的重點(diǎn)是系統(tǒng)的特性，對液壓元件進(jìn)行簡化。元件級建模：元件級建模： 研究的重點(diǎn)是元件的特性，需要對液壓元件進(jìn)行詳細(xì)建模研究的重點(diǎn)是元件的特性，需要對液壓元件進(jìn)行詳細(xì)建模。系統(tǒng)級建模與元件級建模系統(tǒng)級建模與元件級建模我們在仿真之前首先要知道我們要對哪方我們在仿真之前首先要知道我們要對哪方面進(jìn)行仿真，進(jìn)而決定模型的復(fù)雜程度面進(jìn)行仿真，進(jìn)而決定模型的復(fù)雜程度問題的拓展問題的拓展對應(yīng)這樣的復(fù)雜滑閥對應(yīng)這樣的復(fù)雜滑閥的閥芯過流面積怎樣的閥芯過流面積怎樣仿真？仿真？自編譯過流面積自編譯過流面積.bat 文件文件

8、問題的拓展問題的拓展問題的拓展問題的拓展在在10版本中新增版本中新增加的模塊加的模塊多路閥的建模的另一種思路多路閥的建模的另一種思路多路閥的建模的另一種思路多路閥的建模的另一種思路3.負(fù)載敏感泵的建模負(fù)載敏感泵的建模液壓系統(tǒng)能耗分析液壓系統(tǒng)能耗分析定量泵定量泵+溢流閥溢流閥 %64液壓系統(tǒng)能耗分析液壓系統(tǒng)能耗分析定量泵定量泵+定差溢流閥定差溢流閥 %70液壓系統(tǒng)能耗分析液壓系統(tǒng)能耗分析負(fù)載敏感負(fù)載敏感泵泵 %80X負(fù)載敏感閥負(fù)載敏感閥壓力切斷閥壓力切斷閥泵泵出口壓力信號(hào)、出口壓力信號(hào)、負(fù)載信號(hào)分別負(fù)載信號(hào)分別作用在負(fù)載敏感閥右側(cè)。通過彈簧作用在負(fù)載敏感閥右側(cè)。通過彈簧預(yù)緊力調(diào)定換向閥兩端壓差。

9、預(yù)緊力調(diào)定換向閥兩端壓差。springXBFAPAPAFpppspringXA當(dāng)泵出口壓力達(dá)到壓力切斷閥的壓力設(shè)定當(dāng)泵出口壓力達(dá)到壓力切斷閥的壓力設(shè)定值時(shí)，壓力切斷閥開啟，斜盤擺角指想小值時(shí)，壓力切斷閥開啟，斜盤擺角指想小排量。排量。負(fù)載敏感泵原理負(fù)載敏感泵原理負(fù)載敏感泵原理負(fù)載敏感泵原理負(fù)載敏感泵原理負(fù)載敏感泵原理負(fù)載敏感泵原理負(fù)載敏感泵原理負(fù)載敏感泵原理負(fù)載敏感泵原理A10VO功能功能圖圖DRFRX阻尼孔模擬換向閥阻尼孔模擬換向閥負(fù)載敏感閥負(fù)載敏感閥壓力切斷閥壓力切斷閥LS 先導(dǎo)信號(hào)先導(dǎo)信號(hào)XA10 146.3.e/VST6/H 01.AK負(fù)載敏感泵原理負(fù)載敏感泵原理DRFRX負(fù)載敏感負(fù)載

10、敏感閥閥壓力切斷壓力切斷閥閥負(fù)載敏感泵原理負(fù)載敏感泵原理根據(jù)面積差這算成一個(gè)液壓缸根據(jù)面積差這算成一個(gè)液壓缸LS根據(jù)油缸的位移折算根據(jù)油缸的位移折算成控制泵斜盤擺角信號(hào)成控制泵斜盤擺角信號(hào)負(fù)載負(fù)載敏感泵的建模敏感泵的建模模擬換向閥模擬換向閥模擬負(fù)載模擬負(fù)載負(fù)載負(fù)載敏感泵的建模敏感泵的建模主閥開啟信號(hào)主閥開啟信號(hào)負(fù)載敏感閥兩端壓差負(fù)載敏感閥兩端壓差主泵出口流量主泵出口流量p=20bar結(jié)果基本吻合！結(jié)果基本吻合！20FpbarA 結(jié)果分析結(jié)果分析4.4.AMESim與與MATLAB/Simulink聯(lián)合仿真聯(lián)合仿真聯(lián)合仿真的兩種方式聯(lián)合仿真的兩種方式既可以將既可以將AMESim模型導(dǎo)入到模型導(dǎo)入

11、到simulink中中也可以將也可以將Simulink模型導(dǎo)入到模型導(dǎo)入到AMESim模型中模型中準(zhǔn)備工作準(zhǔn)備工作1 1、將、將AMESimAMESim子模型編譯為子模型編譯為SimulinkSimulink模型支持模型支持 的的S S函數(shù)需要安裝函數(shù)需要安裝VC+VC+（推薦安裝（推薦安裝VC6.0)VC6.0)2 2、設(shè)置環(huán)境變量：我的電腦、設(shè)置環(huán)境變量：我的電腦- -屬性屬性- -高級高級- -環(huán)境變量。設(shè)置環(huán)境變量。設(shè)置AMESimAMESim 環(huán)境變量：變量名環(huán)境變量：變量名AMAM值為其安裝路徑如安裝在值為其安裝路徑如安裝在C C盤中則值為盤中則值為C:C:。設(shè)。設(shè) 置置Matla

12、bMatlab環(huán)境變量：變量名環(huán)境變量：變量名MATLABMATLAB值為值為D:MATLAB701D:MATLAB701。確認(rèn)在系統(tǒng)。確認(rèn)在系統(tǒng) 變量變量PATHPATH中包含系統(tǒng)安裝目錄中包含系統(tǒng)安裝目錄C:WINNTSystem32C:WINNTSystem32聯(lián)合仿真前的準(zhǔn)備工作聯(lián)合仿真前的準(zhǔn)備工作3 3、確認(rèn)是否在、確認(rèn)是否在AMESimAMESim中選擇中選擇VC+VC+作為編譯器。具體操作在作為編譯器。具體操作在AMESim-AMESim- Opions- AMESim Preferences-Compilation/Parameters Opions- AMESim Prefe

13、rences-Compilation/Parameters4 4、將、將matlabmatlab工作目錄改為當(dāng)前工作目錄工作目錄改為當(dāng)前工作目錄5 5、在、在MatlabMatlab的目錄列表里加上的目錄列表里加上AMESimAMESim與與MatlabMatlab接口文件接口文件 所在的目錄。所在的目錄。%AME%matlabamesim%AME%matlabamesim。 File- File-Set Path-Set Path-Add FolderAdd Folder加上加上C:AMEsimmatlabamesimC:AMEsimmatlabamesim。聯(lián)合仿真前的準(zhǔn)備工作聯(lián)合仿真前的

14、準(zhǔn)備工作聯(lián)合仿真前的準(zhǔn)備工作聯(lián)合仿真前的準(zhǔn)備工作查看結(jié)果查看結(jié)果創(chuàng)建創(chuàng)建AMESim模型模型設(shè)置設(shè)置AMESim與與Simulink接口接口設(shè)置設(shè)置AMESim模型參模型參數(shù)數(shù)創(chuàng)建創(chuàng)建Simulink模型模型運(yùn)行聯(lián)合仿真運(yùn)行聯(lián)合仿真聯(lián)合仿真的步驟聯(lián)合仿真的步驟液壓液壓控制控制查看結(jié)果查看結(jié)果設(shè)置設(shè)置AMESim與與Simulink接口接口設(shè)置設(shè)置AMESim模型參模型參數(shù)數(shù)創(chuàng)建創(chuàng)建Simulink模型模型運(yùn)行聯(lián)合仿真運(yùn)行聯(lián)合仿真創(chuàng)建創(chuàng)建AMESim模型模型實(shí)用實(shí)用AMESim與與Simulink聯(lián)合仿真，一聯(lián)合仿真，一般是希望在般是希望在Simulink中中創(chuàng)建控制系統(tǒng)模型，在創(chuàng)建控制系統(tǒng)模型

15、，在AMESim中創(chuàng)建液壓模中創(chuàng)建液壓模型。型。聯(lián)合仿真的步驟聯(lián)合仿真的步驟查看結(jié)果查看結(jié)果設(shè)置設(shè)置AMESim與與Simulink接口接口設(shè)置設(shè)置AMESim模型參模型參數(shù)數(shù)創(chuàng)建創(chuàng)建Simulink模型模型運(yùn)行聯(lián)合仿真運(yùn)行聯(lián)合仿真創(chuàng)建創(chuàng)建AMESim模型模型在創(chuàng)建接口時(shí)。必須清在創(chuàng)建接口時(shí)。必須清楚哪些信號(hào)是從楚哪些信號(hào)是從AMESim輸入到輸入到Simulink的，哪些是是的，哪些是是從從Simulink反饋給反饋給AMESim的的聯(lián)合仿真的步驟聯(lián)合仿真的步驟查看結(jié)果查看結(jié)果設(shè)置設(shè)置AMESim與與Simulink接口接口設(shè)置設(shè)置AMESim模型參模型參數(shù)數(shù)創(chuàng)建創(chuàng)建Simulink模型模型

16、運(yùn)行聯(lián)合仿真運(yùn)行聯(lián)合仿真創(chuàng)建創(chuàng)建AMESim模型模型如果仿真環(huán)境設(shè)置或是如果仿真環(huán)境設(shè)置或是模型設(shè)置有問題，這一模型設(shè)置有問題，這一步都將進(jìn)行報(bào)錯(cuò)，仿真步都將進(jìn)行報(bào)錯(cuò)，仿真無法進(jìn)行。因此這一步無法進(jìn)行。因此這一步是關(guān)鍵一步。是關(guān)鍵一步。聯(lián)合仿真的步驟聯(lián)合仿真的步驟查看結(jié)果查看結(jié)果設(shè)置設(shè)置AMESim與與Simulink接口接口設(shè)置設(shè)置AMESim模型參模型參數(shù)數(shù)創(chuàng)建創(chuàng)建Simulink模型模型運(yùn)行聯(lián)合仿真運(yùn)行聯(lián)合仿真創(chuàng)建創(chuàng)建AMESim模型模型創(chuàng)建創(chuàng)建S函數(shù)，實(shí)現(xiàn)函數(shù)，實(shí)現(xiàn)對對AMESim的調(diào)用的調(diào)用聯(lián)合仿真的步驟聯(lián)合仿真的步驟需要?jiǎng)?chuàng)建需要?jiǎng)?chuàng)建AMESim結(jié)果文件結(jié)果文件采用時(shí)間是采用時(shí)間是0.001s聯(lián)合仿真的步驟聯(lián)合仿真的步驟查看結(jié)果查看結(jié)果設(shè)置設(shè)置AMESim與與Simulink接口接口設(shè)置設(shè)置AMESim模型參模型參數(shù)數(shù)創(chuàng)建創(chuàng)建Simulink模型模型運(yùn)行聯(lián)合仿真運(yùn)行聯(lián)合仿真創(chuàng)建創(chuàng)建AMESim模型模型求解器、仿真時(shí)間求解器、仿真時(shí)間的設(shè)置的設(shè)置采用采用ODE15剛性剛性求解器液壓系統(tǒng)求解器液壓系統(tǒng)通常剛性的，為通常剛性