基于AMESim的电液比例压力阀建模与仿真.pdf

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1、2014NO．6重型机械·65·基于AMESim的电液比例压力阀建模与仿真温彬，解宁，郭津津(天津理工大学复杂系统控制理论及应用重点实验室，天津300384)摘要：以某种型号的电液比例压力阀为研究对象，推导并建立了压力阀的数学模型，并在此基础上以AMESim工程软件为平台建立了电液比例压力阀的仿真模型。分析了阀座孔直径对比例压力阀的稳态和动态特性的影响，为设计负载敏感泵控系统时如何选用电液比例压力阀提供了重要参考。关键词：电液比例压力阀；AMESim；负载敏感泵控系统中图分类号：TH327文献标识码：A文章编号：1001—196X(2014

2、)06—0065—05Modelingandsimulationofelectro-hydraulicproportionalpressurevalvebasedonAMESimWENBin，XIENing，GU0Jin-jin(TianjinKeyLaboratoryforControlTheory&ApplicationsinComplicatedSystems，TianjinUniversityofTechnology，Tianjin300384，China)Abstract：Inacertaintypeofelectro—hydra

3、ulicproportionalpressurevalveastheresearchobject，deriveandestablishthemathematicalmodelofthevalve，andonthebasistoAMESimengineeringsoftwareasaplatformtobuildthesimulationmodelofelectro—hydraulicproportionalpressurevalve．Thevalveseatholediameterisanalyzedtheinfluenceoftheste

4、adystateanddynamiccharacteristicsofproportionalpressurevalve，whichprovidesanimportantreferenceonthedesignloadsensitivepumpcontrolsystemhowtoselecttheelectro—hydraulicproportionalpressurevalve．Keywords：electro—hydraulicproportionalpressurevalve；AMESim；loadsensitivepumpcontr

5、olsystemAMESim工程软件为多学科领域复杂系统建U日IJ吾模仿真平台。用户可以在这个单一平台上建立复近年来，负载敏感变量柱塞泵在连铸机上得杂的多学科领域的系统模型，并在此基础上进行到了越来越广泛地应用，而电液比例压力阀是负仿真计算和深入分析，也可以在这个平台上研究载敏感变量柱塞泵中重要的液压元件，用于控制任何元件或系统的稳态和动态性能。AMESim采负载敏感泵的压力。与普通压力阀的主要区别是用基于物理模型的图形化建模方式，为用户提供用比例电磁铁取代原来的调压弹簧，使系统压力了可以直接使用的丰富的元件应用库，使用户从与输入的电信号成

6、比例，具有结构简单、低成繁琐的数学建模中解放出来，从而专注于物理系本、响应较快等优点。统本身的设计，其已成为包括流体、机械、热分析、电气、电磁以及控制等复杂系统建模和仿真收稿日期：2014—05—01；修订日期：2014—06—30的优选平台。作者简介：温彬(1988一)，男，天津理工大学机械工程学院硕士研究生，主要从事液压元件与系统设计。本文应用AMESim工程软件中的机械库、控·66·重型机械制库、液压库以及液压元件设计库建立电液比例阀芯稳态力平衡方程压力阀的仿真模型，结合推导建立的压力阀的数∑F=0，即F+Fs—FL=0(1)学模型，

7、对电液比例压力阀的稳、动态特性进行式中，为比例电磁铁的电磁力，N；F为比了仿真分析。例压力阀进口液压力，MPa；F为稳态液动力，N1电液比例压力阀的工作原理2．1电磁力计算某型号比例压力阀的结构示意图如图1该比例电磁铁的电磁力方程为所示。F=K(，一10)(2)I746式中，，n为起始电流，mA；K为电流力增益，N／mA；F为电磁力，Ⅳ。2．2稳态液动力的计算稳态液动力方程为Fs-pqvcsoO(3)1渊爷座2安全阀弹簧3安全阀芯4压力I71{I芯式中，P为流体密度，kg／m；q为阀口流5压力阀弹簧6比倒电磁铁量，m／s；为流体流速，m／s

8、。图l直接作用式比例压力阀结构示意图2．2．1阀口流量的计算Fig．1Structuresketchofdirectactingtypeproportional通过比例压力阀阀口