伺服閥特性測試系統(tǒng)仿真指導(dǎo)書匯總情況

1、標(biāo)準(zhǔn)力反饋兩級伺服閥特性仿真指導(dǎo)書哈爾濱工業(yè)大學(xué)2012年10月文案標(biāo)準(zhǔn)仿真一壓力流量特性測試一、仿真目的1了解伺服閥壓力流量特性測試實(shí)驗(yàn)原理；2了解伺服閥壓力流量特性曲線的測試方法和步驟;3學(xué)習(xí)使用AMESim軟件對伺服閥進(jìn)行仿真分析。、仿真內(nèi)容1伺服閥壓力流量特性測試;三、壓力流量特性測試伺服閥的負(fù)載流量曲線表示在穩(wěn)定狀態(tài)下，輸入電流、負(fù)載流量和負(fù)載壓 降三者之間的函數(shù)關(guān)系，如圖1所示。負(fù)載流量特性是指在輸入電流I和供油壓 力Ps為常數(shù)的情況下，輸出流量Q隨負(fù)載壓力差A(yù) PL的變化關(guān)系。改變輸入電流I可以得到一簇曲線，即為負(fù)載流量特性曲線。負(fù)載流量特性曲線完全描述了 伺服閥的靜態(tài)特性，要測

2、量出這簇曲線比較困難，特別是在零位附近很難測出精 確的數(shù)值，而伺服閥卻正好是在零位工作，因此這簇曲線主要用來確定伺服閥的 類型和估計伺服閥的規(guī)格，以便與所要求的負(fù)載流量和負(fù)載壓力相匹配。圖1伺服閥的壓力一一流量特性曲線文案標(biāo)準(zhǔn)1伺服閥壓力流量特性測試實(shí)驗(yàn)原理圖supplyEi伺服閥圖2伺服閥壓力流量特性測試原理圖壓力-流量特性測試的原理圖如圖2所示。測試中，在不同的控制電流下,利用節(jié)流閥調(diào)節(jié)伺服閥控制邊兩側(cè)的壓差， 記錄不同壓差下伺服閥的流量，利用 相關(guān)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，即可繪制不同控制電流下，伺服閥的壓力 -流量特性曲線。2伺服閥壓力流量特性測試仿真模型Torque Mort or工UiCompl

3、ete mod ell of flow control servovalveTisgri?tK properties廓才-J Flexure tuDe5pooreedLaci 1 spring|Dran OrificeXC7PresiLlE Pail AA5 PBe島u & J PniB-PB2S.Or&eCiDm-Ql圖3伺服閥壓力流量特性測試仿真模型文案標(biāo)準(zhǔn)力反饋兩級伺服閥壓力流量特性測試系統(tǒng)的 AMESim仿真模型如圖3所示。3仿真測試步驟和方法壓力流量特性仿真測試步驟如下：1）打開 AMESim 安裝目錄 v800demoSolutionsGL_FCServovalve目錄下的 Ser

4、vovalve_completeModel.ameffi 真模型；2）設(shè)定工作壓力（I0 1.Power Supply） 210bar （21MPa）;3）利用信號發(fā)生器依次產(chǎn)生不同的電流值給電液伺服閥線圈（,2.InputSignal頻率0.2Hz,幅值0A,平均值設(shè)置為0.01*i）;4）節(jié)流閥開度控制信號 參數(shù)設(shè)置為:5）進(jìn)入Parameter mode參數(shù)模式,菜單 SettingsGlobal Parameters 文案標(biāo)準(zhǔn)Fde Edit View IModelng Eehngc LmUa阮n AnaiE I cols- Windows HdpGlc bd pownnctcis.

5、Cbk G0觀 4 - EQ Q IIQ C-添加參數(shù)ioH 予ch 口as才帕ep*. . Cirl+flL&TOCTi p自由四總歸一.5&i li 同 values.Load mtem三*的白七r ist_S di/e 3神髓Win Mdfilie el mLEwpoit 衿5p.rnagnet properti寫為川sm、劇*M的守了c 口 1 vzriobhiLockH 二片我胃h KrJricGk ad 就 Xsdel of flow control servova-uuk cal 學(xué)Htsn 口就曲tbs averAl 到忒檻 uLiserverIffltl 4Q- I I_ _

6、 _菜單SettingsBatch Parameters，設(shè)置批處理參數(shù)。文案標(biāo)準(zhǔn)把參數(shù)i拖入Batch Control Parameter Setup 對話框，按New set按鈕可以 添加新的數(shù)據(jù)，共設(shè)置五組值：-1 , -0.5,0,0.5,1。6）進(jìn)入仿真模式，選擇批處理方式仿真，共仿真5次，每次仿真時間10秒。7）計算負(fù)載壓力（A、B 口壓力差），并用額定工作壓力對其進(jìn)行歸一化處理， 見圖4所示;文案標(biāo)準(zhǔn)U”l :此d:丸Hed | ：3/btf 山專 .口1&gionSowgcF%41Al p3耐自白日4國匕工2即俄國if匕即? Oig Seivij.iaive_cijmpiele

7、Mad&l_PQ_ EidtflKiA2 a2&*NMnlrei7 74Kl 00S wgdfwmoieieMcideLP。他加* 1圖4變量的后處理6）選取參數(shù)A2 （流量）作為橫軸、A1 （負(fù)載壓差）作為縱軸繪制壓力流量特性曲線;四、思考題（1）伺服閥負(fù)載特性曲線有何用處?文案標(biāo)準(zhǔn)五、實(shí)驗(yàn)報告1伺服閥壓力一一輸入信號特性曲線變量 i 分別取-1 , -0.8,-0.6 , -0.4 , -0.2 , 0,0,2,0.4,0.6,0.8, 1文案標(biāo)準(zhǔn)仿真二空載流量特性測試一、仿真目的1了解伺服閥空載流量特性測試實(shí)驗(yàn)原理；2了解伺服閥空載流量特性曲線的測試方法和步驟;3了解伺服閥零位流量增益的

8、計算方法；4學(xué)習(xí)使用AMESim軟件對伺服閥進(jìn)行仿真分析。二、仿真內(nèi)容1伺服閥空載流量特性測試；2伺服閥零位流量增益計算。三、空載流量特性測試1伺服閥空載流量特性測試實(shí)驗(yàn)原理圖島汕6. supplyTested vs 后圖i伺服閥空載流量特性測試原理圖伺服閥的流量-電信號特性曲線是指在供油壓力Ps為定值、負(fù)載壓力P1=0MPa時，輸出流量QL與輸入電流1（或輸入電壓）之間的函數(shù)關(guān)系曲線。測 試過程中，輸入電流在一個周期內(nèi)變化的過程中， 記錄輸出流量和輸入電流所得 到的曲線，根據(jù)此曲線可以確定伺服閥的額定流量、流量增益、滯環(huán)、對稱度、 零偏等參數(shù)，可以提示出伺服閥零位特性的類型 （如零開口、正開

9、口、負(fù)開口,文案Tochnicjl Orla標(biāo)準(zhǔn)*4* /卜6，* tleMiifd /* H 力、川 4h Hd flKMh .t 1B0% FAAfed IflputTW riCMIW . qucftd 19 川 tw n也 im% iiM4漕冊z rw圖2伺服閥的壓力一一流量特性曲線2伺服閥空載流量特性測試仿真模型3 Qiii.-ir CurnulSpoo D*pTELiure crfiRnJ &W& v_裹_ 5,F*第Al舊 d Pffll B-FfiComplete model of flow control servovalve圖3伺服閥空載流量特性測試仿真模型文案標(biāo)準(zhǔn)力反饋兩級

10、伺服閥空載流量特性測試系統(tǒng)的 AMESim仿真模型如圖3所示。3仿真測試步驟和方法空載流量特性仿真測試步驟如下：1）打開 AMESim 安裝目錄 v800demoSolutionsGL_FCServovalve目錄下的 Servovalve_completeModel.ameffi 真模型；2）設(shè)定工作壓力（I0 1.Power Supply） 210bar （21MPa）;3）利用信號發(fā)生器依次產(chǎn)生不同的電流值給電液伺服閥線圈（,2.InputSignal 頻率 0.2Hz,幅值 0.01A）；4）仿真10秒。（注：不考慮閥口開度選擇 Single Run;否則選擇Batch Run）5）測

11、量節(jié)流閥通過的流量，并用額定流量對其進(jìn)行歸一化處理，見圖 4所 示；圖4變量的后處理6）選取參數(shù)A1 （輸入信號）作為橫軸、A2 （空載流量）作為縱軸繪制空載 流”特性曲線;7）計算空載流量特性曲線的零位處曲線的平均斜率，得到伺服閥零位流量 增益QKq Tn四、思考題（1）伺服閥空載流量特性曲線有何用處?文案標(biāo)準(zhǔn)（2）閥口遮蓋量（正開口、負(fù)開口、零開口）對空載流量特性有何影響？五、實(shí)驗(yàn)報告1伺服閥流量一一輸入信號特性曲線（如果是 Batch Run,考慮閥口遮蓋量分別為-0.01mm, 0mm, 0.01mm;如果是Single Run考慮閥口遮蓋量為0mm）2計算伺服閥零位流量增益文案標(biāo)準(zhǔn)仿

12、真三壓力特性測試一、仿真目的1了解伺服閥壓力特性測試實(shí)驗(yàn)原理；2了解伺服閥壓力特性曲線的測試方法和步驟；3了解伺服閥零位壓力增益的計算方法；4學(xué)習(xí)使用AMESim軟件對伺服閥進(jìn)行仿真分析。、仿真內(nèi)容1伺服閥壓力特性測試；2伺服閥零位壓力增益計算三、壓力特性測試1伺服閥壓力特性測試實(shí)驗(yàn)原理圖Supply圖1伺服閥壓力特性測試原理圖伺服閥的壓力-電信號特性是指在供油壓力 PS為定值，兩個負(fù)載口關(guān)閉，即 QL=0時，負(fù)載壓力與輸入電流的關(guān)系。壓力測試過程中，要求供油壓力為伺服 閥的額定壓力，負(fù)載口關(guān)閉，電流在正負(fù)額定值之間一個循環(huán)周期內(nèi)， 測出負(fù)載 壓力與電流關(guān)系曲線。由曲線可求出壓力增益，即在最大

13、負(fù)載壓降土 40%之間壓 力特性曲線的平均斜率。文案標(biāo)準(zhǔn)PvBur gin iGhrKianBEic andiitionf.圖2伺服閥壓力特性曲線2伺服閥壓力特性測試仿真模型Complete model of flow control servovalvemag net c xp=rtAsTorq je Motorjt Signal -i i3.Leakage-2c,1 Pie & ? u is cf Po rt A5 Riessuie of PortD FD圖3伺服閥壓力特性測試仿真模型力反饋兩級伺服閥壓力特性測試系統(tǒng)的AMESim仿真模型如圖3所示文案標(biāo)準(zhǔn)3仿真測試步驟和方法壓力特性仿真測

14、試步驟如下：1）打開 AMESim 安裝目錄 v800demoSolutionsGL_FCServovalve目錄下的 Servovalve_leakages.am魴真模型；2）設(shè)定工作壓力（ 1.Power Supply） 210bar （21MPa）;3）利用信號發(fā)生器依次產(chǎn)生不同的電流值給電液伺服閥線圈（,2.InputSignal 頻率 0.2Hz,幅值 0.01A）；4）仿真10秒。5）計算負(fù)載壓力（A、B 口壓力差），并用額定工作壓力對其進(jìn)行歸一化處理， 見圖4所示；圖4變量的后處理6）選取參數(shù)A4 （輸入信號）作為橫軸、A5 （負(fù)載壓差）作為縱軸繪制壓力 特性曲線；7）計算壓力特

15、性曲線的零位處曲線的平均斜率，得到伺服閥零位壓力增益。KPsKp Tn四、思考題（1）由試驗(yàn)得到切斷負(fù)載時的壓力特性曲線有何用處?（2）如何測量負(fù)載壓力？五、實(shí)驗(yàn)報告文案標(biāo)準(zhǔn)1伺服閥壓力一一輸入信號特性曲線2伺服閥零位壓力增益計算文案標(biāo)準(zhǔn)仿真四泄漏量測試一、仿真目的1了解伺服閥泄漏量測試實(shí)驗(yàn)原理；2了解伺服閥泄漏量曲線的測試方法和步驟；3學(xué)習(xí)使用AMESim軟件對伺服閥進(jìn)行仿真分析。、仿真內(nèi)容伺服閥泄漏量測試;三、泄漏量測試1伺服閥泄漏量測試實(shí)驗(yàn)原理圖Tested Valve伺服閥伺服閥的泄漏量-電信號特性是指在供油壓力 Ps為定值，兩個負(fù)載口關(guān)閉， 即QL=0時，總泄漏量與輸入電流的關(guān)系。測

16、試過程中，要求供油壓力為伺服閥 的額定壓力，負(fù)載口關(guān)閉，電流在正負(fù)額定值之間一個循環(huán)周期內(nèi)，測出泄漏量與電流關(guān)系曲線。文案標(biāo)準(zhǔn)T“g cxxipr 創(chuàng)看 of Doth Ihc aid git Cqw (Larv hnkge) arid! the Awairidl Btogn mijil l4fikg.FipurtR vary in JiecnrdanM uvth rand now, pci w and pffCRriTinc4 GharaciefiSTica* TO 加 口 2d 4)乂 Rziec input snanal圖2伺服閥泄漏量曲線2伺服閥泄漏量測試仿真模型Complete mo

17、del of flow control servovalvemagneticproperties圖3伺服閥壓力特性測試仿真模型力反饋兩級伺服閥泄漏量測試系統(tǒng)的 AMESim仿真模型如圖3所示 3仿真測試步驟和方法壓力特性仿真測試步驟如下1)打開 AMESim 安裝目錄 v800demoSolutionsGL_FCServovalve 目錄下的文案標(biāo)準(zhǔn)Servovalve_leakages.am魴真模型；2)設(shè)定工作壓力(|G1.Power Supply) 100bar (10MPa);3)利用信號發(fā)生器依次產(chǎn)生不同的電流值給電液伺服閥線圈( K 2.Input Signal 頻率 0.2Hz,

18、幅值 0.01A)；4)仿真10秒。5)使用電信號為橫坐標(biāo)，泄漏量為縱坐標(biāo)畫出電信號一泄漏量曲線圖。四、思考題(1)由試驗(yàn)得到泄漏量曲線有何用處？(2)零位泄漏量是怎樣產(chǎn)生的？包含哪幾部分?五、實(shí)驗(yàn)報告伺服閥泄漏量一一輸入信號特性曲線文案標(biāo)準(zhǔn)仿真五頻率響應(yīng)特性測試一、仿真目的1了解伺服閥頻率響應(yīng)特性測試實(shí)驗(yàn)原理；2了解伺服閥頻率響應(yīng)特性曲線的測試方法和步驟;3學(xué)習(xí)使用AMESim軟件對伺服閥進(jìn)行仿真分析。二、仿真內(nèi)容1伺服閥頻率響應(yīng)特性測試；三、頻率響應(yīng)特性測試1伺服閥頻率響應(yīng)特性測試實(shí)驗(yàn)原理圖Powe” supplyfTested圖1伺服閥頻率響應(yīng)特性測試原理圖伺服閥的流量-電信號特性曲線是指在供油壓力 Ps為定值、負(fù)載壓力 P1=0MPa時，輸出流量QL與輸入電流1（或輸入電壓）之間的頻率響應(yīng)關(guān)系曲線 測試過程中，分別輸入額定電流 5%、25%、100%的不同頻率的正弦電流信號， 記錄輸出流量和輸入電流所得到的曲線，根據(jù)曲線繪制不同輸入電流下的幅頻與 相頻特性曲線。文案標(biāo)準(zhǔn)(Bp】OWE0 P5 一一dEMFrequenz Hz圖2伺服閥的頻率特性曲線2伺服閥頻率響應(yīng)特性測試仿真模型Complete model of flow control servovalve作 grille propaiies1C叫L白Mcto- j T r華工