钢管倒棱机液压伺服系统仿真分析.pdf

山西冶金 Total134 2 SHANXIMEI．AI URGY No．6，2011 文章编号：1672—1152(2011)06—0043—03 钢管倒棱机液压伺服系统的仿真分析 吴 伟 张 强 (中国重型机械研究院有限公司， 陕西 西安 710032) 摘 要：利用AMEsim 系统仿真建模工具建立了该伺服系统的仿真模型，对其动态性能进行了仿真和分析。为 其校正和改进提供了参考。 关键词：倒棱机 液压伺服系统 仿真模型 中图分类号：TP391．9 文献标识码：A 收稿 日期：2011—08—26 倒棱机是钢管精整线中不可缺少的深加工设 建模不仅费时费力，而且在准确性上同样逊于利用 备，用于对管端进行倒坡 口、平端面和去毛刺加工， 仿真软件建立的模型。 使之符合 API、DIN和SNSI等国际标准。中国重型 3 仿真模型 机械研究院在国内率先开展倒棱机的研发工作并形 3．1 建模 成系列产品，采用如仿形刀具、主轴箱预紧轴承、浮 倒棱机伺服系统工作原理框图如图1所示。由 动夹紧、带锁定的固定夹紧、液压缓冲定位和轴向液 图1可知，位移传感器把油缸的位置信号反馈回来 压伺服进给等技术，在业内居于领先地位。 和给定信号做比较，得到一个偏差，此偏差经放大后 作为倒棱机核心设备的伺服系统的动静态性能对 作为伺服阀的输人信号来控制阀的开口度，最终按 系统稳定性、响应速度和精度有着最直接影响。以下利 比例控制油缸的运动。图2(见下页)是根据某型倒 用AMEsim就倒棱机液压伺服系统进行仿真分析。 棱机液压伺服系统原理，调用AMEsim 自带的机械 1 仿真环境 库、电气库和液压库图形建立的仿真模型。 AMEsim (AdvancedModelingEnvriomentfor SimulationsofEngineeringsSystem)是法国IMAGINE 公司于 1995年开发的建模及仿真软件。它的特点是 多学科同一建模平台、图形化建模方式、智能求解、 完善的分析工具等，使用户在仿真计算后能够方便 进行分析和优化…1。 图1 电液位置伺服系统工作原理框图 2 两种建模方式的对比 3．2 参数设定 在大多数电液控制系统中，由于元器件的动态 即使同一模型设定不同的参数也会导致差别很 相应远远高于系统负载的动态响应，因此在分析系 大的仿真结果，直接影响到仿真质量。所以除了数学 统动态响应时，只需要了解元器件在一定频率段的 模型整体参数要相匹配之外，也不能忽视个体模型 动态特性即可。为了简化分析，并考虑系统具有较好 参数的合理性。 的等效精度，一般的控制系统中伺服阀与伺服油缸 3．2．1 油泵装置 均采用二阶振荡环节形式的传递函数，而AMESim 按照理想状态考虑，忽略泵的机械和容积效率。 可根据模型自动选择最佳算法 ，并根据不同仿真时 泵排量设为45mLr／，转速设为 1500dmin。 刻的特点，动态地切换积分算法和调整积分步长，以 3．2．2 溢流阀装置 缩短仿真时间和提高仿真精度。内置式数学连续处 我们认为溢流阀在其设定的工作范围内流量压 理工具解决了数字仿真中间断点的问题[2]。故人工 力曲线是线性的，其溢流压力设为 12MPa。 第一作者简介：吴伟 (1980一)，男，主要从事流体控制技