数字液压缸跟踪误差特性仿真分析

《数字液压缸跟踪误差特性仿真分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、2015年4月机床与液压Apr．2015第43卷第7期MACHINETO0L&HYDRAULICSVo1．43No．7D0I：10．3969／j．issn．1001-3881．2015．07．040数字液压缸跟踪误差特性仿真分析张乔斌，宋飞(海军工程大学动力工程学院，湖北武汉430033)摘要：为研究某型数字液压缸的跟踪误差特性，根据数字液压缸的具体结构及工作原理建立了完整的数字液压缸AMESim仿真模型，利用该模型对比研究了在不同幅值、不同频率及不同类型的输入信号作用下数字液压缸的跟踪误差，通过对仿真结果的分析得出了数字液压缸跟踪误差变化的具体规律及原因，研究结果对数字液压缸的实际工程应

2、用及误差控制具有参考意义。关键词：数字液压缸；AMESim；跟踪误差中图分类号：TH137文献标志码：A文章编号：1001—3881(2015)7—157—4SimulationAnalysisonTrackingErrorCharacteristicsofDigitalHydraulicCylinderZHANGQiaobin，SONGFei(CollegeofPowerEngineering，NavalUniversityofEngineering，WuhanHubei430033，China)Abstract：Inordertostudythetrackingerrorcharact

3、eristicsofatypeofdigitalhydrauliccylinder，thecompleteAMESimsimula-tionmodelwasbuiltaccordingtothepracticalstructureandworkingprincipleofdigitalhydrauliccylinder．Thetrackingerrorofdigitalhydrauliccylinderwasstudiedincontrastinoperationatdifferentamplitudes，differentfrequenciesanddifferenttypesofinp

4、utsignalswiththemode1．Thespecificlawsandthereasonsoftrackingerrorchangingwereobtainedthroughtheanalysisofthesimulationresults．Thestudyresultscanprovidesignificantguidanceforthepracticalengineeringapplicationanderrorcontrolofdi~tMhydrauliccylinder．Keyword：Di~tMhydrauliccylinder；AMESim；Trackingerror

5、0前言1数字液压缸原理早期的数字液压缸由于机械结构不完善，导致数字液压缸结构如图1所示，其工作原理为：在液压缸的行程短，速度不高，性价比不高，均没有得正向脉冲信号的作用下步进电机旋转，阀芯与步进到广泛的应用。90年代以来，随着微计算机技术及电机之间为滑动连接，阀芯随步进电机同步旋转，在步进电机细分驱动技术的迅猛发展，数字液压缸获阀芯左端螺杆螺母副作用下阀芯的旋转运动变为轴得了新的活力。现代数字液压缸可直接用数字脉冲向左移的直线运动，阀口随之打开，压力油进入无杆信号进行控制，具有控制简单、定位精度高、抗污能腔，活塞外伸。与此同时，与活塞刚性固定的反馈螺力强、维护容易等优点。美国Victory

6、Controls公司、母也一同运动，在滚珠丝杠的作用下，反馈螺母的左Vickers公司、德国HermannHemscheidt移直线运动转化为丝杆的旋转运动，丝杠带动与其Masehinenfabrik(海姆施德特机械制造)公司、固定在一起的螺母旋转，再通过螺杆螺母副的作用Rexroth(力士乐)公司、日本IHI(石川岛播磨重推动阀芯轴向右移，阀口逐渐关闭，实现位置负反工)公司、东京计器公司均有成熟系列数字液压缸馈。当输入连续正向脉冲信号时，步进电机连续旋产品提供』。国内亿美博科技有限公司解决了数字转，活塞杆随之外伸。反之，输入反向脉冲信号，步液压缸高速、长行程、廉价的难题，使其能够适用于进

7、电机反转，活塞反向内缩。不同的需求∞。重庆大学机械工程学院在磁耦合传动数字液压缸的理论与实验研究方面作了大量工作，积累了丰富的经验。西南科技大学设计了一种无需液压站供油的新型内循环数字液压缸，结构极为简化]。浙江工业大学研制了螺旋槽式数字液压缸，并申请了专利。。。1一活塞杆卜滚珠丝杠3一螺秆螺母副4一阀芯s一步进电机图1数字液压缸结构简图收稿日期：2014-03-13作者简介：张乔斌(1972一)，男，副教授，主要研究方