全液压地下卷取机液压系统仿真
基于AMESim的汽车起重机液压系统仿真
L 该 泵 主 要 由驱 动 轴 液 压 缸 体 柱 塞 固 定 斜 盘 配 油 孑
， ， ，
需求越来越 大
．
．
用 户 对 汽 车起 重 机 的功 能要 求 上 也 日
，
盖 泵 壳 等 组 成 泵 额 定 压 力 为 2 1 M P a 系 统 由三 个 液 压
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引言
随着 工 业 建设 和 民 用 建设 的飞 速发 展
．
建模 和 仿真
汽 车起 重
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以 期 为 汽 车 起 重 机 液 压 系 统 的设 计 研 究
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液压系统建模和仿真SimHydraulics
液压系统建模和仿真SimHydraulics－－液压系统建模和仿真SimHydraulics是液压传动和控制系统的建模和仿真工具，扩展了Simulink?的功能。
使用这个工具可以建立起含有液压和机械元件的物理网络模型，可用于跨专业领域系统的建模。
SimHydraulics提供了构成液压系统的元器件模块库，库中也包括了用于构造其它元件的基本元素模块。
SimHydraulics适用于汽车，航空，国防和工业装备等领域中的各种应用，例如自动变速器，舵面操纵系统和重载驱动装置的建模分析。
SimHydraulics同SimMechanics，SimDriveline和SimPowerSystems一同使用，能够支持对复杂机液系统和电液系统的建模，以分析他们相互交联的影响。
主要功能液压和液压机械系统的物理建模环境超过75个液压和机械元器件模型，包括泵，阀，蓄能器和管路基本液压构造元素库，还有基本机械和运算单元可定制的常用液压流体工作介质SimHydraulics可在Simulink下建立液压系统回路的网络模型，模型表达基于ISO1219流体传动系统标准，并且建立的模型可以同机械和控制器模型相结合。
机械液压和液压系统网络建模使用SimHydraulics可以建立起完整的液压系统模型，过程如同组建一个真实的物理系统。
SimHydraulics使用物理网络方式构建模型：每个建模模块对应真实的液压元器件，诸如油泵，液压马达和控制阀；元件模块之间以代表动力传输管路的线条连接。
这样，就可以通过直接描述物理构成搭建模型，而不是从基本的数学方程做起。
SimHydraulics库提供了75个以上的流体和液压机械元件，包括油泵，油缸，蓄能器，液压管路和一维机构单元，大部分商品化元器件都可以找到对应模型。
SimHydraulics的模型符号符合ISO1219流体动力系统标准，SimHydraulics可以自动从模型原理图综合出描述系统行为特征的方程组。
液压挖掘机工作装置的建模与仿真分析
。
纵观我国液压挖掘机 30 余年的发展历史，大致可以分成以下几个阶段： (1)开发阶段(1967 年—1977 年)。以测绘仿制为主的开发，通过多年坚持不懈的努力，克服一个一 个的困难， 有少量几种规格的液压挖掘机终于获得初步成功， 为我国挖掘机行业的形成和发展迈出了重 要的一步。 (2)液压挖掘机发展、提高并全面替代机械挖掘机阶段(1978~1986 年)。这个阶段通过各主机生产厂 引进技术(主要是德国挖掘机制造技术)的消化、吸收和移植，使我国液压挖掘机产品的性能指标全面提 高到国际 70 年代末 80 年代初期的水平。全国液压挖掘机平均年产量达到 1230 台。 (3)液压挖掘机生产企业数量增加，新加入挖掘机行业的国有大、中型企业以技贸结合，合作生产 方式联合引进日本挖掘机制造技术(1987 年～1993 年)。由于国内对挖掘机需求量的不断提高，新加入 挖掘机行业的企业通过开发和引进挖掘机制造技术， 其产品批量或小批量的投放国内市场或出口， 打破 了多年来主要由六大家挖掘机生产企业垄断国内挖掘机市场的局面， 引进了有益于提高产品质量、 性能 和产量的良性竞争。这个期间国内液压挖掘机的年均产量提高到 2000 余台。 (4)国内液压挖掘机供需矛盾日益扩大，广大用户为了提高施工质量和按期完成施工任务，对使用 高质量、高水平、高效率挖掘机的兴趣日趋浓厚。国外各著名挖掘机制造厂商纷纷前来中国创办合资、 独资挖掘机生产企业。从 1994 年开始，特别到 1995 年在我国挖掘机行业掀起了一股不小的合资浪潮. 其中美国卡特彼勒公司率先在徐州金山桥开发区建立了生产液压挖掘机的合资企业， 随后日本小松制作 所、日立建机株式会社、神户制钢所、韩国大宇重工业、现代重工业以及德国利勃海尔公司等都相继在 中国建立了合资、独资挖掘机生产企业，生产具有世界先进水平的多种型号和规格的液压挖掘机[7]。
液压仿真系统实验结论
液压仿真系统实验结论
液压仿真系统是一种模拟液压系统运行的实验设备，通过对液压系统的仿真模拟，可以更好地理解液压系统的工作原理和性能特点。
在进行液压仿真系统实验时，我们得出了以下结论：
1. 液压系统的压力控制能力较强。
在实验中，我们通过调节液压系统的压力控制阀，可以实现对液压系统的压力进行精确控制。
这表明液压系统在工业生产中可以实现对压力的精确控制，从而保证生产过程的稳定性和可靠性。
2. 液压系统的流量控制能力较弱。
在实验中，我们发现液压系统的流量控制能力较弱，难以实现对流量的精确控制。
这表明在液压系统的设计和应用中，需要考虑到流量控制的问题，采取相应的措施来提高液压系统的流量控制能力。
3. 液压系统的能量损失较大。
在实验中，我们发现液压系统的能量损失较大，主要是由于液压系统中的摩擦、泄漏等因素导致的。
这表明在液压系统的设计和应用中，需要采取相应的措施来减少能量损失，提高液压系统的能效性能。
4. 液压系统的稳定性较好。
在实验中，我们发现液压系统的稳定性较好，可以实现对液压系统的稳定控制。
这表明液压系统在工业生产中可以实现对生产过程的稳定控制，从而保证生产过程的稳定性和可靠性。
液压仿真系统实验结论表明液压系统具有压力控制能力较强、流量控制能力较弱、能量损失较大、稳定性较好等特点。
在液压系统的设计和应用中，需要考虑到这些特点，采取相应的措施来提高液压系统的性能和效率。
液压系统仿真软件及其应用
液压系统仿真软件及其应用王亮1, 韩虎2, 高洁1(1.山东科技大学机电学院, 山东青岛266510 ; 2.临沂师范学院工程学院, 山东临沂276005)摘要: 主要介绍了几种常用液压系统仿真软件:Hopsan ,ADAMS/Hydraulics ,Matlab/Simulink , AMESim ,简要分析了这些软件的特点,最后分别给出了每种软件的工程实例应用, 择这些仿真软件中的一种进行液压系统设计。
关键词: 液压系统; 仿真; ADAMS/Hydraulics ; MATLAB/Simulink ; AMESim中图分类号: TP31 文献标志码:A文章编号:1003-0794 (2007) 12-0102-03System Simulation Soft ware and UtilizationWANG Liang1,HAN Hu2,GAO Jie1(1. College of Mechanic and Electric Engineering, Shandong University of Science and Technology, Qingdao 266510,China; 2. Engineering College , Linyi Normal University , Linyi276005 ,China)Abstract :Some kinds of hydraulic system simulation software were intruduced :Hopsan ,ADAMS/Hydraulics , Matlab/Simulink ,AMESim , analyzed their own character , at last , given a project application example respectively , this examples proved that can chose a kind of hydraulic system simulation software to carry on designing of hydraulic system.Key words :hydraulic system ; simulation ; ADAMS/Hydraulics ; MATLAB/Simulink ; AMESim 0引言随着机电一体化技术在现代机械中的应用,液压系统在一台机械中的造价比率越来越高,液压系统越来越复杂,因此对液压系统进行设计和分析的困难越来越大。
30000kN全自动液压机液压系统仿真与优化
２ １ 年 ８月 ０１ 第３ ９卷 第 ｌ ６期
Байду номын сангаас
机床与液压
Ｍ ＡＣＨＩ ＮＥ ＯＯＬ ＆ ＨＹＤＲＡＵＬ ＣＳ Ｔ Ｉ
Ａｕ ． ０１ ｇ２ １ Ｖｏ． ９ Ｎｏ ６ １３ ．１
Ｄ Ｉ １ ．９ ９ｊｉ ｎ １０ — ８ １２ １． ６０ ０ Ｏ ： ０ ３ ６／．ｓ ．０ １ ３ ８． ０ １．２ ｓ １
中图分类 号 ：Ｔ ３ ． Ｈ１７７ 文献标 识码 ：Ｂ 文章编号 ：１０ —３８ （０ １ ６— ５ ０ １ ８ １ ２ １ ）１ ０ ６—３
Ｓ ｍｕｌ ｔｏ ＆ Ｏｐｔｍ ｉａ ｉ ｎ ｆｔ ｅ Ｈｙ ａ ｌｃ Ｓｙ ｔ ｍ ｆ３ ０ ｉ ａｉｎ ｉ ｚ ｔｏ ｏ ｈ ｄｒ ｕ ｉ ｓｅ ｏ ０ ０ ０ ｋＮ ｄ ａ ｉ ａ ｈ ｎ Ｈｙ ｒ ｕｌ Ｍ ｃ ｉ ｅ ｃ
Ｋｅ ｙｗｏｒ ｄｓ： Ｈｙ ｒ ｕ ｉ ｃ ｉ ｅ； Ｈｙ ａ ｌｃ ｓ ｓｅ ； ＡＭＥＳ ｍ ｉ ｌ ｔ ｎ ｄ ａ ｌｃ ｍａ ｈ ｎ ｄｒ ｕｉ ｙ ｔ ｍ ｉ ｓｍｕ ａｉ ｏ
全 自动液压机是当代液压装备 生产线 上最关键 的 设备。随着液压技术 的不断进 步和发展 ，对液压机液 压系统的稳定 性 、可靠性 、精确性也提 出了越来越高 的要求。国内液压机 的水平 已接 近甚 至部分超过 国外 先进液压机的水平。但 液压系统 的设计 主要借助 于经 验 ，而 理 论 上 的研 究 工 作 却 很 少 。利 用 仿 真 软 件 Ａ Ｓ ＭＥ ｉ ｍ对液压机液压系统进行 仿真 ，可 以判别 液压 系统的设计是否合理 ，是 否能达 到预期 的设计 目的， 从而有效地缩短设计周期。 作者 以某公司设计的 ３ ０ Ｎ液压机为研 究对 ０００ｋ 象 ，该设备在调试过程 中的某个 阶段 ，液压 系统会产 生强 烈 的振 动 和 巨 大 的 “ 鸣 ”声 响。为 了快 速 、 炮 低成本解决这个问题 ，作者 利用仿 真软件 Ａ Ｓ ＭＥ ｉ ｍ建 模 ，并对模型仿真 ，得到了压制部分一个工作循 环的 压力 曲线 ，分析 曲线 ，最终找出了问题所 在 ，对 液压 系统进行 了改进 ，很好地解决 了实际问题。 １ ３ ０ Ｎ液 压机 液压 系统 工作原 理 ００ ０ｋ 对 比国内外液压机机械结构与液压系统 ，该 系统 有很多先进独特之处 。 １ １ 液 压机 机械 结构 特点 ． 在继承 国内外先进技术构造 的基础上 ，压机采用 常见 的四立柱结构 ，不 同之处在于 ：上下压头分别位 于上横梁 与模框 下部 ，并 由独立 的油缸 驱动和加 压 ，
浅析液压系统仿真技术现状及发展趋势
浅析液压系统仿真技术现状及发展趋势摘要：随着科学技术的不断发展，计算机技术在各行各业的应用也逐渐成熟，计算机研究系统动态特征已经成为可能。
利用计算机研究物理系统的工作状况，计算最佳参数，从而完成液压系统的仿真，推动我国的技术发展。
本文将就液压系统的仿真技术现状和发展趋势进行探究，并给出个人建议，以期提供参考依据。
关键词：液压系统；仿真技术；现状；发展趋势引言：液压系统的仿真技术需要通过良好的动态性能来实现，在系统执行过程中，加强动态的灵敏程度，使反馈信号及时得到执行处理，从而使加工出的零件精度更高。
随着流体力学、计算机算法的升级发展，液压系统的仿真技术也日趋成熟，从而提高实验研究效率，提供更科学可控的结构方案。
总之，人们要通过不断探索，不断提高其仿真技术，解决压夜系统存在的各种问题，从而推动我国工业的持续发展。
一、仿真技术在液压系统中的具体应用1、利用仿真技术构建液压系统模型库针对于液压系统的性能分析，在以往的技术条件下，只能够支持函数运算，分析液压系统的稳定性和具体频率，无法保障系统内部变量的特征，并且难以对液压系统中的非线性问题进行分析处理。
利用仿真技术，将液压系统及其元件的动态内容传输至计算机，进行数字计算仿真测试。
通过数字仿真计算，可以建立起相应的液压系统模型数据库，为液压系统的具体应用提供数据支撑。
并且，在编程软件的发展下，仿真技术也得到了再次发展的机会。
通过自动编程系统，为仿真技术提供了图形输入的功能，降低了仿真技术的信息获取难度。
同时，通过数据获取的元件增加，扩充了仿真技术构建的元件模型库，为后续的仿真模拟实验提供更多的模型数据支持。
2、借助液压模型进行仿真实验在完成液压系统模型数据库的构建之后，可以利用模型数据进行仿真实验。
通过已经计算出的参数，结合液压系统的动态运行范围，对比理论数据进行调试，从而提高了液压系统的调试效率。
仿真实验促进新型系统的研发，在新元件的导入、参数调试、实际设计方面提供了大量科学有效的数据。
液压仿真技术-论文
液压系统仿真技术摘要：本文在简单回顾液压仿真技术的发展之后，着重介绍了仿真技术及其在液压领域的应用，论述了液压建模与仿真技术的方法和几个关键问题，并通过实例分析介绍了通过SIMULINK/SimHydraulics模块进行液压系统建模的步骤，最后综述了液压系统仿真技术的发展趋势。
关键词：液压系统；仿真技术；SIMULINK/SimHydraulics1 引言液压系统是机械装备及控制系统的重要组成部分，由于其具有较大的功率重量比、响应快及低速稳定性好的特性，因此在航空航天、制造业及日常生活等领域得到了广泛的应用。
随着现代电子技术和控制技术的发展，一些原理新颖、物美价廉的新型液压元器件不断涌现，给这一传统的技术带来了新的生机。
迄今为止，液压元件和系统利用计算机进行仿真的研究已有30多年的历史。
随着流体力学、现代控制理论、算法理论和可靠性理论等相关学科的发展，特别是计算机技术的突飞猛进，液压仿真技术也日益成熟，已成为液压系统设计人员的有力工具。
2 仿真技术在液压领域的应用2.1 仿真技术概论仿真技术是以相似原理、信息技术、系统技术及其应用领域有关的专业技术为基础，以计算机和各种物理效应设备为工具，利用系统模型对实际的或设想的系统进行实验研究的一门技术。
液压系统应该具有良好的静态性能和动态性能。
若系统没有灵敏的动态特性，那么系统就不能迅速执行信号反馈，导致系统灵敏死区等，这样系统所提供的位移精度等就会降低。
过去依靠设计者的知识与经验采用真实的元部件组成一个系统，再使用这个系统对结构参数在系统动态特性方面的影响进行实验、研究。
该方法进行的研究虽然直观但是参数调节比较困难，而且一次性成功的把握很小。
由于不利因素的存在就要求人们利用其它方法进行设计与试验。
液压系统仿真技术应运而生，它不仅可以用于系统性能测试缩短了产品的研发过程使设计时间减少，还能够利用仿真从整体来分析与评估所设计的系统，进而达到缩短设计周期、增强系统稳定性及优化系统的目的。
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全液压地下卷取机液压系统仿真
摘要：论文介绍了自动控制技术是全液压地下卷取机的关键核心技术，该技术将直接影响钢卷的卷取质量。
本文通过建立全液压地下卷取机的卷筒液压系统、助卷辊液压系统、夹送辊液压系统和侧导板液压系统各系统的数学模型，得到各系统的传递函数。
论文结合系统工程、流体力学和经典控制论等理论，并利用MATLAB的仿真工具箱SIMULINK，建立了全液压地下卷取机液压系统的计算机仿真模型。
在此基础上，对模型作了计算机仿真，并应用仿真结果对全液压地下卷取机的卷筒液压系统、助卷辊液压系统、夹送辊液压系统和侧导板液压系统各系统工作稳定性分析。
对于液压伺服系统的设计、设备调试和维护管理具有重要的实际意义。
关键词：液压伺服系统；传递函数；动态建模与仿真；SIMULINK
引言
随着液压技术的不断发展与进步和应用领域与范围的不断扩大，液压传动与控制系统本身越来越复杂，要求的传递动力范围更大、控制精度更高，系统柔性化与系统各种性能要求更高，所有这些都对液压系统的设计提出了新的更高的要求。
采用传统的以完成执行机构预定动作循环和满足系统静态特性要求的系统设计远远不能满足上述要求。
因此对于现代液压系统的设计研究人员来说，对液压传动与控制系统进行动态特性研究，了解和掌握液压系统工作过程中动态工作特性和参数变化，以便进一步改进和完善液压系统，提高液压系统的响应特性，提高运动和控制精度以及工作可靠性，是非常必要的。
液压系统动态特性是其在失去平衡状态到达新的平衡状态这一过程，所表现出来的特性，引起此动态过程的原因归纳起来主要有两个：一个是传动与控制系统的过程变化引起的；另一个是由外界干扰引起的。
在这一过程中，系统中各参变量都在随时间变化，这种变化过程性能的好坏，就决定系统动态特性的优劣。
研究液压系统动态特性的主要问题有两个方面：一方面是稳定性问题，即高压系统中压力瞬间峰值与波动情况，主要分析液压系统是否会因为压力峰值过高而产生压力冲击，或系统经过动态过程后，是很快到达新的平衡状态，还是形成较持续的振荡；另一方面是过渡过程品质问题，即执行机构和控制机构的响应品质和响应速度，主要研究系统达到新的稳定状态所经历的过渡时间，达到压力峰值的时间以及速度、位移等参数随时间的变化等。
1.研究液压系统动态特性的主要方法
研究液压系统动态特性的主要方法有传递函数分析法、模拟仿真法、实验研究法和数字仿真法等。
1.1 传递函数分析法
传递函数分析法是基于经典控制理论的一种研究方法。
用经典的控制理论对液压系统进行动态特性分析通常只限于单输入、单输出的线性系统，一般先建立系统的数学模型，写出其增量形式，然后进行拉普拉斯变换，从而写出传递函数，再将传递函数用波德图表示。
通过相频曲线或幅频曲线分析其响应特性，或是进行拉普拉斯逆变换。
遇到非线性问题，常常不考虑其非线性或简化成线性系统。
因此用这种方法分析液压系统的动态特性具有一定的局限性，也不可避免的会出现误差。
1.2 模拟仿真法
模拟仿真法是在计算机特别是微型计算机还未发展到如今这样普遍的时候，用模拟计算机或模拟电路来进行液压系统动态特性的模拟分析方法。
该方法具有接近实际情况、系统参数调整和调试简单以及运算速度快等优点，但最大的缺点是运算精度低。
1.3 实验研究法
用实验研究法分析液压系统的动态特性也是一种行之有效的研究手段，特别是过去还没有数字仿真等实用的理论研究方法是，只能依靠实验方法进行分析。
通过实验研究可以直观地、真实地了解液压系统动态特性和参数变化，但是用这种方法分析系统周期长、费用高、且往往不具有通用性。
如今，实验研究法常常作为对重要的液压系统动态特性的数字仿真或其他理论研究结果进行验证的手段，或是作为对液压系统动态建模与仿真方法、对所建模型与仿真结果进行验证的方法与手段。
1.4 数字仿真法
随着控制理论的进步和计算机技术的发展，数字仿真法便是利用计算机技术研究液压系统动态特性的一种新方法。
此方法先是建立液压系统动态过程的数字模型――状态方程，然后在计算机上求出各种主要变量在动态过程的时域解。
数字仿真具有周期短和费用低等优点。
对液压系统进行仿真分析，不仅为系统的设计和调试提供了强有力的理论依据，而且在优化系统性能方面使得专业技术人员在调整系统参数时能够有的放矢。
2.卷取机自动控制原理研究
卷取机的主要设备有入口侧导板装置、夹送辊装置、机架、助卷辊装置、主传动装置、卷筒装置、卷筒活动支撑装置等，其中侧导板、夹送辊、助卷辊和卷筒采用液压伺服控制系.
3.结束语
上文对全液压地下卷取机的工艺进行较深入的研究，目的在于工艺更好地指导控制、设备维护、管理，稳定和提高产品质量。
通过建立了全液压地下卷取机的卷筒液压系统、助卷辊液压系统、夹送辊液压系统和侧导板液压系统各系统的数学模型，得到了各系统的系统传递函数，借助MATLAB的仿真工具箱SIMULINK，建立了液压系统的计算机仿真模型，并得到了计算机仿真结果，通过应用仿真结果对液压系统进行了动态特性分析。
使得我们能够更加深入学习卷取机液压伺服系统的原理，了解系统各环节参数的改变对整个系统的稳定性、精度的影响，对于设备调试和维护管理具有重要的实际意义。
但是，系统的动态特性分析涉及到多个学科的知识，分析过程中难免有考虑不周之处，这需要在今后进一步研究和探讨。
参考文献：
[1]曹鑫铭.液压伺服系统.冶金工业出版社，1990.
[2]雷天觉. 液压工程手册.机械工程出版社，1993.
[3]杨叔子，杨克冲.机械工程控制基础.华中理工大学出版社，2000.
[4]张志涌. MATLAB教程--基于6.x版本. 北京航空航天出版社，2002.
[5]成大先.机械设计手册.化学工业出版社，2004.
[6]李永堂等编著.液压系统建模与仿真.冶金工业出版社，2003.
[7]陆元章. 液压系统的建模与分析.上海交通大学出版社，1980.。