一体化数字液压作动系统的建模仿真和控制

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1、2014年1月第40卷第1期北京航空航天大学学报JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsJanuary2014V01．40NO．1一体化数字液压作动系统的建模仿真和控制齐海涛付永领祁晓野(北京航空航天大学工程训练中心，北京100191)(北京航空航天大学机械工程及自动化学院，北京100191)摘要：随着机电液控集成一体化技术和数字液压技术的发展，基于数字缸和电液泵提出了一种新型的一体化数字液压作动系统，阐述了其系统组成和工作原理．基于AMESim建立了电液泵、数字缸及整个系统的数学模型，分别从系统

2、的位移响应、溢流流量、电机转速和控制阀开口等方面，与传统的采用集中液压源供油和伺服阀控制伺服油缸的作动系统进行了仿真对比分析，指出了一体化数字液压作动系统的优缺点．关键词：数字液压；作动系统；建模；仿真；控制；AMESim中图分类号：TH137文献标识码：A文章编号：1001．5965(2014)01．0044-04Modelling，simulationandcontrolofintegrateddigitalhydraulicactuationsystemQiHaitao(EngineeringTrainingCenter，BeijingUniversityo

3、fAeronauticsandAstronautics，Beijing100191，China)FuYonglingQiXiaoye(SchoolofMechanicalEngineeringandAutomation，BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Beijing100191，China)Abstract：Withthedevelopingofintegratedtechnologyofmechanical，electrical，hydraulicandcontrolandthedevelopingof

4、digitalhydraulictechnology，anewintegrateddigitalhydraulicactuationsystem(IDA)wasputforwardbasedondigitalcylinderandedropump(electric—hydraulic—pump)．Thesystemcompositionandoperatingprinciplewereanalyzed．Themathematicalmodelsoftheedropump，digitalcylinderandthewholesystemwerebuiltinAMES

5、im．Then，fromtheaspectsofdisplacementresponse，overflow，motorspeedandcontrolvalveopeningandSOon，itwassimulatedandcomparedwithservovalvecontrolledhydraulicactu—ator(SHA)whichwassuppliedbythecentralizedhydraulicoilsource．Finally，theadvantagesanddraw·backsoftheintegrateddigitalhydraulicact

6、uationsystemwereputforward．Keywords：digitalhydraulic；actuationsystem；modelling；simulation；control；AMESim传统的液压作动系统一般采用中央恒压液压源供油、伺服阀控制液压缸的形式，液压源与伺服阀之间通过液压管路连接，以传递能量⋯．该型作动系统虽然具有很好的动态性能，但无法避免溢流损失造成的系统效率低、发热量大的问题；且采用管路连接，易产生振动噪声；同时伺服阀的抗污染能力也比较差，这大大降低了系统的可靠性‘2o．随着目前机电液控集成技术、数字液压技术、控制手段和方法及计

7、算机技术的发展，液压作动系统正朝着一体化、小型化、智能化、高效率、高可靠性和低噪声的方向发展口。．各种新型的作动系统，如电动静液作动器(EHA，Electro．Hydrostat—icActuator)、电备份液压作动器(EBHA，ElectricBack—upHydraulicActuator)、集成电液作动器(IAP，IntegratedActuatorPackage)、电液复合作动器、阀泵协调控制作动器和电机．泵一阀联合控制收稿日期：2013-03—12；网络出版时间：2013-06-0316：47网络出版地址：www．enki．net／kcms／detai

8、l／11．