[发明专利]基于AMESim的电液伺服频宽分析模型及分析方法

说明书

本发明提供一种基于AMESim的电液伺服频宽分析模型及其分析方法，所述分析模型包括：泵单元、阀单元、液压缸单元、频率分析单元和控制运算单元，泵单元包括泵、油箱、电机、溢流阀，泵单元经阀单元向液压缸单元提供液压油，使电液伺服系统建立额定压力；频率分析单元发送不同频率、相同幅值的正弦信号给控制运算单元包括反馈放大器、伺服放大器、运算器，位移传感器发送的活塞杆的位移量信号与频率分析单元发送来的不同频率、相同幅值的正弦信号由运算器进行比较，得到位移量偏差信号，并由反馈放大器、伺服放大器处理后形成伺服阀电流信号传输给阀单元，从而控制阀的开度。

技术领域

本发明涉及电液伺服系统仿真分析领域，具体地说，涉及一种基于AMESim的电液伺服系统频宽分析模型及分析方法。

背景技术

目前的常用波特图来分析电液伺服系统的频率特性，波特图是线性非时变系统的传递函数对频率的半对数坐标图，其横轴频率以对数尺度表示，利用波特图可以看出系统的频率响应。用波特图的方法需要对系统进行线性化处理。

AMESim软件是LMS公司的一款多学科领域复杂系统建模仿真平台软件，用户可以在这个单一平台上建立复杂的多学科领域的系统建模，并在此基础上进行仿真计算和深入分析，也可以在这个平台上研究任何元件或系统的稳态和动态性能。采用单元模块搭建工程系统的方式，使用户可以在模型中描述所以系统和零部件的功能，而不需要书写任何程序代码，大大简化了设计、验证复杂程度。

本发明通过引入AMESim中的频率分析仪对系统进行非线性的频宽分析，使系统仿真的频宽数据更加接近真实值。

发明内容

本发明提供一种基于AMESim的电液伺服频宽分析模型，包括：泵单元，泵单元包括泵、油箱、电机、溢流阀；阀单元，阀单元包括伺服阀元件；液压缸单元，液压缸单元设置有位移传感器，位移传感器用于测量活塞杆的位移量，并传输给控制运算单元，其中，泵单元经阀单元向液压缸单元提供液压油，使电液伺服系统建立额定压力；频率分析单元，包括频率分析仪，频率分析仪发送不同频率、相同幅值的正弦信号给控制运算单元；控制运算单元，包括反馈放大器、伺服放大器、运算器，位移传感器发送的活塞杆的位移量信号与频率分析单元发送来的不同频率、相同幅值的正弦信号由运算器进行比较，得到位移量偏差信号，并由反馈放大器、伺服放大器处理后形成伺服阀电流信号传输给阀单元，从而控制阀的开度；其中，频率分析仪接收控制运算单元的反馈信号，分析得出电液伺服系统的频宽。

优选地，不同频率、相同幅值的正弦信号是频率从0.1Hz到100Hz、幅值为1mm的正弦信号。

优选地，频率分析仪绘制出可视化的频宽特性曲线。

本发明还提供一种基于AMESim的电液伺服频宽分析方法，利用以上所述的电液伺服系统频宽分析模型，进行以下步骤：泵单元工作，使电液伺服系统建立额定压力；频率分析单元发出不同频率、相同幅值的正弦信号，传递给控制运算单元；运算器将控制运算单元接收到的频率分析单元发送的信号与位移传感器传递过来的位移信号进行比较，获得位移偏差值，该位移偏差值经过反馈放大器、伺服放大器变换后成为伺服阀电流信号，该伺服阀电流信号传输给阀单元，伺服阀元件根据此电流信号控制阀的开度；频率分析仪接收控制运算单元的反馈信号，分析后得出电液伺服系统的频宽。

本发明的基于AMESim的电液伺服频宽分析模型及分析方法，能够解决非线性系统频宽的分析，使系统仿真的频宽数据更接近真实值。

附图说明

通过结合下面附图对其实施例进行描述，本发明的上述特征和技术优点将会变得更加清楚和容易理解。

图1是表示本发明实施例的电液伺服频宽分析模型的工作流程图；

图2是表示本发明实施例的电液伺服频宽分析模型的连接示意图；

图3是表示本发明实施例的电液伺服系统的频宽分析图。