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關鍵詞:
智能升降機,程序構架,摹擬
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資料類型：
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上傳時間：
2013-11-20
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資料簡介
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在ADAMS中構造機械系統模型11在ADAMS中構造刀架模型并仿真首先在ADAMS/ View模塊中建立進行簡化后的刀架原理模型。將刀架連接在液壓缸的活塞桿上，液壓缸驅動刀架同步升降。在活塞桿與缸體間建立移動副MOTION-2 ，使缸體與活塞桿之間沿垂直方向能進行提升運動。對模型進行仿真，仿真通過后解除液壓缸活塞上的移動副。
確定ADAMS的輸入與輸出向刀架機械系統輸入一個控制速度（control-v）來控制刀架的升降運動，將刀盤相對于坐標原點的縱向位移（cut-position）定義為輸出。首先建立兩個狀態變量control - v和cut - position.將輸入函數VARVAL（。 model-l. control-v）添加到移動副MOTION-2的函數欄。把狀態變量cut-position的實時函數定義為DY（MAKER-27 ，MAKER-28 ，MAKER-29）即刀盤相對于坐標原點的縱向位移。
確定ADAMS/ Controls模塊輸入、輸出變量ADAMS/ Controls模塊可以將ADAMS與控制系統仿真軟件連接起來，實現在控制系統軟件環境下進行實時交互仿真。在control菜單下的Plant Explort對話框中添加輸入變量為control-v ，輸出變量為cut-posi2 tion ，輸入文件名為cut-test ，選擇non-linear仿真方式。
在Simulink中建立液壓控制系統的模型并仿真自動升降刀架液壓系統原理見1.液壓缸直接1液壓系統原理驅動刀架，電液換向閥控制回路導通方向，實現對刀架升降控制。
液壓系統數學模型的建立1）液壓容腔液壓系統由液壓元件和管路組成，液壓元件通常具有多個油口并與管路相連，通過管路相連的多個元件構成液壓容腔。采用節點法建立液壓系統的數學模型。設∑Q i是進、出容腔流量總和，則容腔壓力為：p i = 1 C∫∑Q i d t = E 0 V i∫∑Q i d t式中， V i為容腔的油液體積; E 0為有效體積彈性模量。本系統劃分為V 1～V 4四個容腔，為了區分液壓元件的不同油口，給各個元件加上油口號，。
圖2液壓控制系統模型2）液壓控制元件定量泵。設泵的驅動速度為S ，幾何排量為V p，反映泵內泄漏程度的液導為G，則泵的特性方程為：Q = SV p - G（ p 1 - p 2）溢流閥。設其導通液導為G，調定壓力為p M，則溢流閥的特性方程為：Q = G（ p 2 - p 1 - p M）
p 2 - p 1 - p M > 0 0其它平衡閥。在刀架上升過程中，設平衡閥中溢流閥的液導為G 1，單向閥的液導為G 2，則其特性方程為：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換向閥。對于H型三位四通換向閥，設四個閥口的綜合系統分別為K 21、K 14、K 23、K 34，閥芯處于中位時閥口的開口量均為X 0，其中x為閥芯位移，閥芯處于中位時為0.以油口1為例，其流量為：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）液壓缸及負載設被驅動負載總質量M （系統被提升的總質量） ，活塞桿位移x m，液壓缸有桿腔有效面積A 1，無桿腔有效面積A 2，粘性摩擦系數D x，則其方程組為：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為重力; v p為活塞桿的速度。
21在Simulink中建立液壓控制系統的動態模型并仿真在Simulink中首先根據元件的數學模型，建立各元件的子模塊，再由各子模塊搭建整個液壓系統的仿真模型，。
換向閥換向由control子模塊控制。control子模塊采用閉環控制，將活塞桿位移作為反饋信號，給定信號是幅值為0. 1的類方波信號代替地面起伏變化信號，可以方便地觀察系統的動態特性。采用ode15s法進行仿真，通過添加示波器可以方便地觀察各容腔壓力以及液壓缸活塞桿的位置和速度輸出隨時間的變化。
建立交互仿真模型并仿真首先將成功仿真的液壓控制系統模型的位置反饋去掉，然后在模型中添加adams-sub子模塊，通過其把Simulink中的控制系統模型與Adams中的機械仿真模型連接起來。把液壓缸子模塊的活塞桿速度輸出（即在ADAMS中定義的control-v） ，作為adams-sub子模塊的輸入，把adams-sub子模塊中的輸出（即在ADAMS中定義的cut-position）作為反饋信號添加到control子模塊中。對模型進行20s的交互仿真。
Simulink單獨仿真與交互仿真比較、4、5分別是兩次仿真刀盤位置、p 2腔壓力、p 4腔壓力曲線對比圖，可以看出兩次仿真結果有一些差別。這主要是因為交互仿真中不僅考慮了液壓及控制系統對刀架模型的影響，同時還考慮了機械仿真模型對整個系統的影響，因此交互仿真具有更高的可信度。
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