基于AMESim/Simulnk的电液伺服系统研究与仿真

以5自由度关节型液压机械手为控制对象,阐述液压机械手的电液伺服阀控系统的结构组成及原理。研究电液伺服系统的闭环控制系统,计算液压机械手的电液伺服系统传递函数,并在MATLAB平台下绘制bode图来验证系统的动态稳定性,有针对性地提出电液伺服系统性能优化方案。同时,针对机械手液压驱动系统的电液伺服阀位置闭环控制系统,在AMESim平台下建立阀控非对称液压缸的液压机械系统模型,在Simulink平台下建立PID控制系统模型,通过AMESim/Simulink进行联合仿真分析,解决了电液伺服控制系统在AMESim平台下难以建模的问题,系统响应速度明显加快。     

AMESim在悬架转向集成模型中的应用

在建立车辆半主动悬架(SAS)和电动助力转向(EPS)动力学模型的基础上，分析悬架系统和转向系统的状态耦合变量，运用MATLAB/Simulink和机械液压仿真软件AMESim搭建SAS+EPS的集成控制模型，通过创建S函数实现AMESim和Simulink的接口互连.联合仿真结果表明，集成控制下车身的垂直加速度和侧倾角均有所降低，车身姿态得到抑制，车辆的操稳性和平顺性均优于悬架或转向的单独控制效果.AMESim和Simulink的联合应用为底盘系统的集成控制提供了一种新的研究方法.     

液压并联6-DOF平台轨迹跟踪的干扰力补偿

为了消除液压并联6-DOF平台因各支链缸时变的负载耦合,以及摩擦和其他外力的干扰作用而引起的平台动态轨迹抖动现象,根据系统动力学模型的关节空间表达式,对关节干扰力的起因和对其运动的作用进行分析,在关节位置闭环控制基础上,分别设计基于结构不变性原理的支链抗负载干扰补偿器和基于系统模型的自适应滑模干扰观测补偿器,根据系统关节负载的变化率将两种补偿器利用模糊原则组合成综合补偿器,对干扰进行力闭环补偿.AMESim与MATLAB的联合仿真分析结果表明,该控制器使平台在复合干扰力作用下,能够平稳运行,与普通的位置闭环PID算法相比,有效地提高了系统的整体动态跟踪性能.     

基于Matlab的带式输送机断带抓捕器液压控制系统设计与仿真

对抓捕器液压控制系统进行了设计和仿真分析。采用Matlab/Simulink仿真软件建立抓捕器液压控制系统的仿真模型,并对液压控制系统进行仿真。通过仿真,得出了两只液压缸伸出和收回所用的时间、液压缸活塞杆的位移曲线,以及液压缸入口的压力和流量变化曲线等。仿真结果表明,该抓捕器液压控制系统能够在2s内完成抓捕动作;通过仿真可预测系统性能,为系统的优化设计提供依据。     

基于AMESim的液压缸系统动态特性仿真与优化

基于AMESim软件对取料机小车液压驱动系统建模,对系统AMESim模型进行动态特性仿真,通过系统液压缸压力变化仿真结果进行系统优化设计,并对关键元件相关参数进行设定,优化设计后的系统性能得到明显改善。     

基于ADAMS的装载机八杆机构动力学仿真研究

装载机工作装置的八杆机构力学分析是装载机设计的核心问题。基于ADAMS建立了装载机八杆机构装载工作装置动力学仿真模型,进行机械系统与液压系统模型的耦合仿真,分析了该装载装置的平移性、机构铰接点受力及液压缸长度变化等动力学性能。研究结果表明：动臂和摇臂各铰点受载情况与工作装置外载荷变化一致,分析结果对于研究装载机八杆机构关键构件的动态应力分布提供了有效数据。     

基于AMESim的工程车辆液压悬架系统仿真

为研究液压悬架系统中各主要参数对控制车体垂直位移的影响,在建立的单轮1/4车液压悬架数学模型基础上,运用AMESim软件进行了1/4车液压悬架建模与仿真分析.通过仿真,将液压缸和伺服阀不同规格参数对液压悬架在阶跃激励下车体垂直位移的影响结果进行了比较,结果表明,AMESim在液压悬架系统仿真中的有效性为整车液压悬架仿真研究提供了参考.     

基于AMESim的随车起重运输车支腿垂直液压缸回路仿真研究

以某SQ5型随车液压起重机的垂直液压缸回路为研究对象,建立了液压回路模型.首先根据整车的有关参数对回路进行了分析,提出了基于AMESim7.0A的液压回路动态仿真方法.依据AMESim软件作出了仿真模型,设置了软件的相关参数,给出了仿真曲线.最后对仿真结果进行了分析.利用该软件建模仿真方便且可行性强,同时也可以看到仿真技术在产品开发中的巨大作用.     

海底管道连接器试验台液压控制系统模拟

针对海底管道连接器专用测试平台进行了液压系统的联合仿真.根据液压原理图和控制方框图使用AMEsim软件对液压控制系统进行模拟,通过仿真结果分析液压缸运动的同步性和活塞杆受力情况,以及系统保压时活塞杆作用力的变化情况.通过模拟得到液压缸在运动和加载情况下误差能够保证在3%范围内,多只液压缸同时动作时能够保证很好的稳定性,在扭矩加载时两只液压缸达到最大位移和加载力相差0.8 s,误差为2.8%3%,满足试验需求,试验台液压系统具有良好的性能.     

面向牵引力控制系统的AMESim与MATLAB联合仿真平台

基于MATLAB和AMESim软件建立了面向TCS的联合仿真平台。采用MATLAB建立了四驱汽车动力学仿真模型和控制模块,采用AMESim液压元件库建立了车辆液压制动系统的动态响应模型,通过AMESim专用接口模块和MATLAB S函数实现了两者间的数据交换,构建成联合仿真平台。采用试验研究方法修正了液压制动系统模型,并进行了典型工况TCS仿真,获得了可面向TCS开发的实用联合仿真平台。     

基于AMESim的飞机液压系统仿真技术的应用研究

分析了AMESim仿真平台的主要特点和功能，并以飞机前起落架液压收放系统为例，应用AMESim建模仿真技术中的AMESim图形化建模方法建立了系统元件的仿真模型，对飞机前起落架收放系统进行了系统仿真，仿真结果比较令人满意，与实验结果基本吻合.在分析了仿真结果的基础上，提出了AMESim的批处理方式优化系统参数的方法，为飞机液压系统设计及分析提供了有价值的参考.     

系列伺服作动器动态加载系统及其控制策略

针对系列多型号伺服作动器系统的动态加载试验需求,设计了一种由直线电机与液压增力模块构成的新型加载系统,并基于AMESim/MATLAB联合仿真模型研究了系统的加载控制策略:采用多闭环与前馈复合控制提高加载系统力控制精度并改善相位滞后;基于结构不变性理论对伺服作动器的位移输出信号进行前馈补偿并抑制多余力.仿真结果表明,该加载系统方案能够有效抑制多余力,减小系统相位滞后,提高力加载精度,保证加载系统具有良好的整体性能,并可灵活地满足不同载荷、不同频率的加载测试需求.     

液压静力压桩机起吊系统动态特性的研究

通过对液压静力压桩机起吊系统的分析和研究,运用AMESim软件建立了液压驱动系统的仿真模型,并建立了钢丝绳的力学方程,分析了激励加速度对钢丝绳动张力的影响.对吊臂在不同动栽系数时,起吊系统的最大起重力及变幅油缸的最大油压与变幅角度的关系进行了仿真研究.通过仿真分析可知激励加速度的变化会引起动张力的变化,运用修正后的动载系数代替经验取值对模型进行力学分析,不但简化了运算过程也使结果更加准确.     

Stewart液压平台轨迹跟踪自适应滑模控制

Stewart液压平台是一个多输入多输出（MIMO）非线性系统,其耦合运动过程中存在参数不确定性与干扰影响其轨迹跟踪精度,针对此问题,考虑了系统参数的不确定性,利用Backstepping方法结合滑模控制与自适应控制的优点,推导得到系统的多级自适应滑模控制器,以增强系统运行过程中对运动与力的跟踪性能.利用AMESim与MATLAB的联合仿真方法进行验证,与传统基于各缸位置偏差的比例 积分 微分（PID）控制器相比,结果表明,该方法在系统参数不确定所引起的干扰下,能更有效地降低各缸的位置和力的跟踪误差,从而提高了运动平台末端的动态跟踪精度.     

Co-simulation of a quadruped robot's mechanical and hydraulic systems based on ADAMS and AMESim

In order to observe the change and fluctuation in flow and pressure of a hydraulic quadruped robot''s hydraulic system when the robot walks on trot gait, a co-simulation method based on ADAMS and AMESim is proposed. Firstly, the change rule in each swing angle of the hydraulic quadruped robot''s four legs is analyzed and converted to the displacement change of the hydraulic cylinder by calculating their geometric relationship. Secondly, the robot''s dynamic model is built in ADAMS and its hydraulic and control system models are built in AMESim. The displacement change of the hydraulic cylinder in the hydraulic system is used as the driving function of the dynamics model in ADAMS, and the driving force of the dynamics model is used as the loads of the hydraulic system in AMESim. By introducing the PID closed-loop control in the control system, the co-simulation between hydraulic system and mechanical system is implemented. Finally, the curve of hydraulic cylinders'' loads, flow and pressure are analyzed and the results show that they fluctuate highly in accordance with the real situation. The study provides data support for the development of a hydraulic quadruped robot''s physical prototype.     

盾构刀盘驱动液压系统压力冲击吸收特性分析

针对盾构掘进地层复杂、负载冲击大的工况特点,提出一种基于压力反馈和电液比例控制的新型开式刀盘驱动液压系统.通过对元件模型的线性化处理建立泵-马达-蓄能器系统的动态数学模型,分析蓄能器的引入对于系统固有频率的影响.同时利用AMESim中的液压模块化元件与液压元件自主设计库（HCD）联合建模,对刀盘在不同工况的仿真过程中,通过比例方向阀控制蓄能器的不同工作状态来研究更好的冲击吸收效果.结果表明,在不同的负载剧变所带来的压力冲击下,蓄能器在吸收冲击的同时也影响到了系统的稳定性,可以通过电液比例控制蓄能器的工作状态来更好地适应负载的冲击．     

基于AMESim／Simulink的CNG发动机燃料喷射闭环控制研究

利用AMES im软件提供的平均值发动机模型和一些发动机专用模块库建立虚拟发动机,同时利用AMES im和M atlab/S imu link接口模块成功地将两种软件的各自特点结合其来,在S imu link中完成了整个控制系统建模,并对应用氧传感器信号的CNG发动机闭环控制进行了联合仿真。仿真结果表明:通过在S imu link中建立的ECU对AMES im中的虚拟发动机进行控制,实现了在稳态工况下将空燃比控制在理论空燃比附近一个小范围内;利用AMES im和S imu link联合仿真能够实现物理模型和控制算法的良好结合,使控制算法的研究得到更具意义的结果。     

串联型液压混合动力车辆的参数匹配与动力性能仿真

为研究串联型液压混合动力车辆的动力性能,应用基于静液传动车辆的二次调节技术,对车辆主要元件进行参数匹配。运用AMESim建立物理模型,在Simulink中进行关键控制系统建模,并通过AMESim/Simulink联合仿真进行车辆的动力性仿真,验证部件参数匹配的效果。仿真结果表明,参数匹配合理,加速、爬坡动力性能优于同级别传统车辆,为搭建车辆性能模拟试验台架的关键元件选型提供了实用依据。       

模糊PD控制器在电液伺服阀控制系统中的应用

应用模糊控制原理设计先导式电液伺服阀的模糊PD控制器,采用AMESim软件建立伺服阀的仿真模型,采用Simulink软件建立PD控制器和模糊PD控制器的仿真模型,通过AMESim／Simulink联合仿真得到伺服阀在两种控制方式下的阶跃信号响应曲线。仿真结果表明,与常规的PD控制器相比,模糊PD控制器能够提高控制精度,有效改善伺服阀的性能。