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关键词:
智能升降机,程序构架,摹拟
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资料类型：
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2013-11-20
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资料简介
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在ADAMS中构造机械系统模型11在ADAMS中构造刀架模型并仿真首先在ADAMS/ View模块中建立进行简化后的刀架原理模型。将刀架连接在液压缸的活塞杆上，液压缸驱动刀架同步升降。在活塞杆与缸体间建立移动副MOTION-2 ，使缸体与活塞杆之间沿垂直方向能进行提升运动。对模型进行仿真，仿真通过后解除液压缸活塞上的移动副。
确定ADAMS的输入与输出向刀架机械系统输入一个控制速度（control-v）来控制刀架的升降运动，将刀盘相对于坐标原点的纵向位移（cut-position）定义为输出。首先建立两个状态变量control - v和cut - position.将输入函数VARVAL（。 model-l. control-v）添加到移动副MOTION-2的函数栏。把状态变量cut-position的实时函数定义为DY（MAKER-27 ，MAKER-28 ，MAKER-29）即刀盘相对于坐标原点的纵向位移。
确定ADAMS/ Controls模块输入、输出变量ADAMS/ Controls模块可以将ADAMS与控制系统仿真软件连接起来，实现在控制系统软件环境下进行实时交互仿真。在control菜单下的Plant Explort对话框中添加输入变量为control-v ，输出变量为cut-posi2 tion ，输入文件名为cut-test ，选择non-linear仿真方式。
在Simulink中建立液压控制系统的模型并仿真自动升降刀架液压系统原理见1.液压缸直接1液压系统原理驱动刀架，电液换向阀控制回路导通方向，实现对刀架升降控制。
液压系统数学模型的建立1）液压容腔液压系统由液压元件和管路组成，液压元件通常具有多个油口并与管路相连，通过管路相连的多个元件构成液压容腔。采用节点法建立液压系统的数学模型。设∑Q i是进、出容腔流量总和，则容腔压力为：p i = 1 C∫∑Q i d t = E 0 V i∫∑Q i d t式中， V i为容腔的油液体积; E 0为有效体积弹性模量。本系统划分为V 1～V 4四个容腔，为了区分液压元件的不同油口，给各个元件加上油口号，。
图2液压控制系统模型2）液压控制元件定量泵。设泵的驱动速度为S ，几何排量为V p，反映泵内泄漏程度的液导为G，则泵的特性方程为：Q = SV p - G（ p 1 - p 2）溢流阀。设其导通液导为G，调定压力为p M，则溢流阀的特性方程为：Q = G（ p 2 - p 1 - p M）
p 2 - p 1 - p M > 0 0其它平衡阀。在刀架上升过程中，设平衡阀中溢流阀的液导为G 1，单向阀的液导为G 2，则其特性方程为：Q = G 1（ p 2 - p 1 - p M）
p 2 - p 1 - p M > 0 0 p 2≥p 1， p 2 - p 1 - p M≤0 - G 2（ p 1 - p 2）
p 2 < p 1换向阀。对于H型三位四通换向阀，设四个阀口的综合系统分别为K 21、K 14、K 23、K 34，阀芯处于中位时阀口的开口量均为X 0，其中x为阀芯位移，阀芯处于中位时为0.以油口1为例，其流量为：Q 1 = K 21（ X 0 x）| p 2 - p 1 | X 0 x >0 0其它- K 14（ X 0 - x）| p 4 - p 1 | X 0 - x >0 0其它3）液压缸及负载设被驱动负载总质量M （系统被提升的总质量） ，活塞杆位移x m，液压缸有杆腔有效面积A 1，无杆腔有效面积A 2，粘性摩擦系数D x，则其方程组为：x m = 1 M∫（ A 2 p 2 - A 1 p 1 - D x v p - F g）d t v p = x m Q 1 = A 1 v p Q 2 = - A 2 v p式中， F g为重力; v p为活塞杆的速度。
21在Simulink中建立液压控制系统的动态模型并仿真在Simulink中首先根据元件的数学模型，建立各元件的子模块，再由各子模块搭建整个液压系统的仿真模型，。
换向阀换向由control子模块控制。control子模块采用闭环控制，将活塞杆位移作为反馈信号，给定信号是幅值为0. 1的类方波信号代替地面起伏变化信号，可以方便地观察系统的动态特性。采用ode15s法进行仿真，通过添加示波器可以方便地观察各容腔压力以及液压缸活塞杆的位置和速度输出随时间的变化。
建立交互仿真模型并仿真首先将成功仿真的液压控制系统模型的位置反馈去掉，然后在模型中添加adams-sub子模块，通过其把Simulink中的控制系统模型与Adams中的机械仿真模型连接起来。把液压缸子模块的活塞杆速度输出（即在ADAMS中定义的control-v） ，作为adams-sub子模块的输入，把adams-sub子模块中的输出（即在ADAMS中定义的cut-position）作为反馈信号添加到control子模块中。对模型进行20s的交互仿真。
Simulink单独仿真与交互仿真比较、4、5分别是两次仿真刀盘位置、p 2腔压力、p 4腔压力曲线对比图，可以看出两次仿真结果有一些差别。这主要是因为交互仿真中不仅考虑了液压及控制系统对刀架模型的影响，同时还考虑了机械仿真模型对整个系统的影响，因此交互仿真具有更高的可信度。
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