基于AMESim与MATLAB的矢量喷管电液伺服系统建模与仿真研究.pdf

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1、2015年2月机床与液压Feb．2015第43卷第4期MACHINETOOL＆HYDRAULICSVo1．43No．4DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2015．04．037基于AMEsim与MATLAB的矢量喷管电液伺服系统建模与仿真研究冯永保，刘杰，李荣，李淑智，姚晓光(第二炮兵工程大学，陕西西安710025)摘要：为了研究矢量喷管电液伺服系统的性能，设计了AMESim／MATLAB联合仿真方案。根据双喷嘴挡板电液伺服阀的工作原理和结构特点，建立了电液伺服阀的物理模型，并在此基础上搭建了喷管电液伺服系统的AMESim仿真模型，设计了P1

2、D控制器和模糊PID控制器。结果表明：建立的系统模型能够根据信号进行正确动作，模糊PID控制器在此系统中具有响应速度快和稳态性能好等优点。关键词：AMESim／MATLAB联合仿真；双喷嘴挡板电液伺服阀；模糊P1D控制器中图分类号：TH137文献标志码：A文章编号：1001—3881{2015)4一l18—4ResearchonModelingandsimulationofVectoringNozzleElectro-hydraulicServoSystemBasedonAMESim／MATLABCo．simulationFENGYongbao，LIUJie，L1

3、Rong，LIShuzhi，YAOXiaoguang(TheSecondArtilleryEngineeringUniversity，Xi’anShaanxi710025，China)Abstract：Inordertoresearchtheperformanceofthevectoringnozzleelectro-hydraulicservosystem，AMESim／MATLABCO—sim—ulationprogramwasdesigned．Accordingtoworkingprincipleandstructuralcharacteristicsoft

4、winflapper—nozzleelectro—hydraulicseFvovalve，theservovalvephysicalmodelwasbuilt．Basedonthismodel，theAMESimsimulationmodeloftheservosystemwasestab—lished．ThePIDcontrollerandfuzzyPIDcontrollerweredesigned．TilesimulationresultsshowthattheestablishedsystemmodelcanresponsethesignM，andfuzzy

5、PIDcontrollerhasadvantagesoffastresponseandgoodsteady—stateperformance．Keywords：AMESim／MATLABco—simulation；Twinflapper—nozzleelectro—hydraulicservovalve；FuzzyPIDcontroller矢量喷管在飞行器控制中有着广泛的应用，在飞动特性和工作机制。行过程中飞行器会受到各种外界因素的作用，由于干矢量喷管的工作原理可以简单表述为如图1所扰的存在飞行器的运行轨迹与预想值会出现偏差。矢示。系统输入一个控制指令s，控制信号

6、与反馈信量喷管大多数属于典型的位置伺服控制系统，它主要号进行比较，二者的偏差值作为伺服放大器的输入，的功能是接受控制信号，调整喷管摆角来控制飞行器信号经过伺服放大器放大后作为电液伺服阀的输入，飞行姿态，因而喷管性能的好坏影响着飞行器的控制通过伺服阀来调节系统油液的流量和压力进而改变精度。文中在分析矢量喷管伺服系统结构特点和工作伺服作动筒的伸缩量，最终使喷管摆动到指定位置。原理的基础上，重点建立了双喷嘴挡板电液伺服阀和系统的反馈量为喷管的角位移或者作动筒的线位移。喷管电液伺服系统AMESim模型。基于AMESim／MAT—在这个闭环控制伺服系统中，控制对象就是喷管的

7、LAB联合仿真技术分析模型的性能，为提高系统伺服位移量，在实际系统中喷管位移的控制精度和响应控制精度，开展不同控制方案的研究。速度对飞行器的轨迹具有重要影响。1系统结构分析和AMESim建模XXdKl1．I结构特点和工作原理采用倒立摆装置来模拟实际矢量喷管，系统由负载机构、伺服机构、伺服放大器、反馈装置等组成。矢量喷管伺服机构用作动筒的线位移来控制喷图1伺服系统工作原理图管的角位移，伺服系统的反馈量既可以是作动筒的线位移，也能是喷管的角位移。实验系统采用这种1．2矢量喷管伺服系统的AMESim建模半实物仿真模型可以较好地模拟矢量喷管的实际运采用AMESim仿真的基

8、本思路，如