插齿机主运动液压系统的仿真分析.pdf

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1、·综述与展望·蒋书运．等·插齿机主运动液压系统的仿真分析插齿机主运动液压系统的仿真分析蒋书运，杨成伟，姚华(东南大学机械工程学院江苏南京211189)摘要：以YS51200CNC插齿机主运动液压系统为研究对象，根据经典控制理论建立其控制阀数学模型．基于AMESim及Simulink软件建立液压系统联合仿真模型，并进行联合仿真分析。根据仿真结果．分析控制阀与液压缸间管道长度对液压系统响应特性的影响。利用PID调节器对伺服比例阀阀芯位置信号进行调节．有效地降低了系统的稳态误差，提高了系统的响应速度。关键词：液压系统：伺服比例阀；AMESim-Simulink联

2、合仿真中图分类号：TH137．33；TP391．9文献标志码：B文章编号：1671—5276(2015)02—0001—03SimulationandAnalysisofHydraulicSysteminGearSlottingMachine’SMainMotionSystemJIANGShu—yun，YANGCheng-wei．YAOHua(SchoolofMechanicalEngineering，SoutheastUniversity，Nanjing211189，China)Abstract：ThehydraulicsysteminYS51200CN

3、Cgearslottingmachine’Smainmotionsy~emisstudiedinthispaper．Themathe·maticalmodelofthecontrolvalveisbuiltaccordingtotheconventionalcontroltheory．AcombinedsimulationmodelisdevelopedandanalyzedbasedonthesoftwareAMESimandSimulink．Theinfluenceofthelengthofthepipeconnectingcontrolvalvean

4、dhydrauliccylinderonthecharacteristicsofhydraulicsy~emisanalyzed．ThePIDcontrollerisutilizedtocontrolthesignalofthedisplacementofthecontrolvalve’Sspool，theresultshowsthatPIDcontrollerreducesthesteadystateerrorandenhancesthereactionspeedofthehydraulicsystem．Keywords：hydraulicsystem；

5、servo—proportionalvalve；AMESim—Simulinkcombinedsimulation套液压系统实现，液压系统的结构如图2所示。在工作过0引言程中该液压系统存在着响应慢，速度稳定性差，换向不稳定等问题。本文将基于AMESim和Simulink软件建立液液压传动具有结构紧凑、惯性小及无极调速等优点，但压系统的联合仿真模型，并进行仿真分析，研究控制阀及同样存在着泄露、对油温变化敏感及对元件精度要求高等液压缸间连接管道长度对系统动态特性的影响，并利用缺点。为保证液压系统的正常运行，需要对液压系统进行PID调节器对控制信号进行调节，降低

6、液压缸稳态误差，分析和研究。随着仿真理论及计算机技术的发展，计算机提高系统的动态特性。液压仿真技术得到了更多的研究和应用。液压仿真研究有针对液压元件的仿真研究以及面向液压系统的仿真研究：关于液压元件优化的研究．杨逢瑜等人通过对液压电梯液压缸摩擦力对启动平稳性的研究，对液压缸的结构加以改进，提高了电梯启动的平稳性l1]。金胜秋基于同步阀的理论基础．利用AMESim对同步阀进行建模仿真，根据仿真结果对同步阀的结构尺寸进行改进。得到尺寸小巧稳定性好的同步阀_2；关于液压系统的仿真研究，刘春庆对水压机电液比例控制系统关键元件进行数学建模．利用传统PID控制理论对系

7、统进行分析校正．并设计出模型参考自适应控制器对系统进行控制，提高了系统的动态特性[3]。图1为YS51200CNC插齿机结构图，其主运动通过一图1插齿机结构示意图基金项目：国家高档数控机床与基础制造装备重大专项(2010zx04001—192)作者简介：蒋书运(1966一)，男，安徽六安人，教授，博士生导师，博士，主要研究领域：高速加工机床、飞轮储能系统、机械动力学、摩擦学等。《振动、测试与诊断》杂志常务编委。发表期刊论文100篇，其中：国际期刊论文40篇，SCI收录40篇，EI收录50篇，授权国家专利4O余项；先后主持国家自然科学基金项目5项、国家863

8、计划项目1项、国家科技重大专项课题5项、教育部高等学校博士点基金1