伺服阀特性测试系统仿真指导书汇总.docx
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伺服阀特性测试系统仿真指导书汇总
力反馈两级伺服阀特性仿真指导书
哈尔滨工业大学
2012年10月
仿真一压力流量特性测试
一、仿真目的
1了解伺服阀压力流量特性测试实验原理;
2了解伺服阀压力流量特性曲线的测试方法和步骤;
3学习使用AMESim软件对伺服阀进行仿真分析。
二、仿真内容
1伺服阀压力流量特性测试;
三、压力流量特性测试
伺服阀的负载流量曲线表示在稳定状态下,输入电流、负载流量和负载压降三者之间的函数关系,如图1所示。
负载流量特性是指在输入电流I和供油压力Ps为常数的情况下,输出流量Q随负载压力差ΔPL的变化关系。
改变输入电流I可以得到一簇曲线,即为负载流量特性曲线。
负载流量特性曲线完全描述了伺服阀的静态特性,要测量出这簇曲线比较困难,特别是在零位附近很难测出精确的数值,而伺服阀却正好是在零位工作,因此这簇曲线主要用来确定伺服阀的类型和估计伺服阀的规格,以便与所要求的负载流量和负载压力相匹配。
图1伺服阀的压力——流量特性曲线
1伺服阀压力流量特性测试实验原理图
伺服阀
图2伺服阀压力流量特性测试原理图
压力-流量特性测试的原理图如图2所示。
测试中,在不同的控制电流下,利用节流阀调节伺服阀控制边两侧的压差,记录不同压差下伺服阀的流量,利用相关的试验数据,即可绘制不同控制电流下,伺服阀的压力-流量特性曲线。
2伺服阀压力流量特性测试仿真模型
图3伺服阀压力流量特性测试仿真模型
力反馈两级伺服阀压力流量特性测试系统的AMESim仿真模型如图3所示。
3仿真测试步骤和方法
压力流量特性仿真测试步骤如下:
1)打开AMESim安装目录\v800\demo\Solutions\GL_FC\Servovalve目录下的Servovalve_completeModel.ame仿真模型;
2)设定工作压力(
1.PowerSupply)210bar(21MPa);
3)利用信号发生器依次产生不同的电流值给电液伺服阀线圈(
2.InputSignal频率0.2Hz,幅值0A,平均值设置为0.01*i);
4)节流阀开度控制信号
参数设置为:
5)进入
Parametermode参数模式,菜单Settings——>GlobalParameters…
添加参数i。
菜单Settings——>BatchParameters…,设置批处理参数。
把参数i拖入BatchControlParameterSetup对话框,按Newset按钮可以添加新的数据,共设置五组值:
-1,-0.5,0,0.5,1。
6)进入仿真模式
,选择批处理方式仿真,共仿真5次,每次仿真时间10秒。
7)计算负载压力(A、B口压力差),并用额定工作压力对其进行归一化处理,见图4所示;
图4变量的后处理
6)选取参数A2(流量)作为横轴、A1(负载压差)作为纵轴绘制压力流量特性曲线;
四、思考题
(1)伺服阀负载特性曲线有何用处?
五、实验报告
1伺服阀压力——输入信号特性曲线
变量i分别取-1,-0.8,-0.6,-0.4,-0.2,0,0.2,0.4,0.6,0.8,1
仿真二空载流量特性测试
一、仿真目的
1了解伺服阀空载流量特性测试实验原理;
2了解伺服阀空载流量特性曲线的测试方法和步骤;
3了解伺服阀零位流量增益的计算方法;
4学习使用AMESim软件对伺服阀进行仿真分析。
二、仿真内容
1伺服阀空载流量特性测试;
2伺服阀零位流量增益计算。
三、空载流量特性测试
1伺服阀空载流量特性测试实验原理图
伺服阀
图1伺服阀空载流量特性测试原理图
伺服阀的流量-电信号特性曲线是指在供油压力Ps为定值、负载压力P1=0MPa时,输出流量QL与输入电流I(或输入电压)之间的函数关系曲线。
测试过程中,输入电流在一个周期内变化的过程中,记录输出流量和输入电流所得到的曲线,根据此曲线可以确定伺服阀的额定流量、流量增益、滞环、对称度、零偏等参数,可以提示出伺服阀零位特性的类型(如零开口、正开口、负开口)。
图2伺服阀的压力——流量特性曲线
2伺服阀空载流量特性测试仿真模型
图3伺服阀空载流量特性测试仿真模型
力反馈两级伺服阀空载流量特性测试系统的AMESim仿真模型如图3所示。
3仿真测试步骤和方法
空载流量特性仿真测试步骤如下:
1)打开AMESim安装目录\v800\demo\Solutions\GL_FC\Servovalve目录下的Servovalve_completeModel.ame仿真模型;
2)设定工作压力(
1.PowerSupply)210bar(21MPa);
3)利用信号发生器依次产生不同的电流值给电液伺服阀线圈(
2.InputSignal频率0.2Hz,幅值0.01A);
4)仿真10秒。
(注:
不考虑阀口开度选择SingleRun;否则选择BatchRun)
5)测量节流阀通过的流量,并用额定流量对其进行归一化处理,见图4所示;
图4变量的后处理
6)选取参数A1(输入信号)作为横轴、A2(空载流量)作为纵轴绘制空载流量特性曲线;
7)计算空载流量特性曲线的零位处曲线的平均斜率,得到伺服阀零位流量增益
四、思考题
(1)伺服阀空载流量特性曲线有何用处?
(2)阀口遮盖量(正开口、负开口、零开口)对空载流量特性有何影响?
五、实验报告
1伺服阀流量——输入信号特性曲线
(如果是BatchRun,考虑阀口遮盖量分别为-0.01mm,0mm,0.01mm;如果是SingleRun考虑阀口遮盖量为0mm)
2计算伺服阀零位流量增益
仿真三压力特性测试
一、仿真目的
1了解伺服阀压力特性测试实验原理;
2了解伺服阀压力特性曲线的测试方法和步骤;
3了解伺服阀零位压力增益的计算方法;
4学习使用AMESim软件对伺服阀进行仿真分析。
二、仿真内容
1伺服阀压力特性测试;
2伺服阀零位压力增益计算。
三、压力特性测试
1伺服阀压力特性测试实验原理图
伺服阀
图1伺服阀压力特性测试原理图
伺服阀的压力-电信号特性是指在供油压力Ps为定值,两个负载口关闭,即QL=0时,负载压力与输入电流的关系。
压力测试过程中,要求供油压力为伺服阀的额定压力,负载口关闭,电流在正负额定值之间一个循环周期内,测出负载压力与电流关系曲线。
由曲线可求出压力增益,即在最大负载压降±40%之间压力特性曲线的平均斜率。
图2伺服阀压力特性曲线
2伺服阀压力特性测试仿真模型
图3伺服阀压力特性测试仿真模型
力反馈两级伺服阀压力特性测试系统的AMESim仿真模型如图3所示。
3仿真测试步骤和方法
压力特性仿真测试步骤如下:
1)打开AMESim安装目录\v800\demo\Solutions\GL_FC\Servovalve目录下的Servovalve_leakages.ame仿真模型;
2)设定工作压力(
1.PowerSupply)210bar(21MPa);
3)利用信号发生器依次产生不同的电流值给电液伺服阀线圈(
2.InputSignal频率0.2Hz,幅值0.01A);
4)仿真10秒。
5)计算负载压力(A、B口压力差),并用额定工作压力对其进行归一化处理,见图4所示;
图4变量的后处理
6)选取参数A4(输入信号)作为横轴、A5(负载压差)作为纵轴绘制压力特性曲线;
7)计算压力特性曲线的零位处曲线的平均斜率,得到伺服阀零位压力增益。
四、思考题
(1)由试验得到切断负载时的压力特性曲线有何用处?
(2)如何测量负载压力?
五、实验报告
1伺服阀压力——输入信号特性曲线
2伺服阀零位压力增益计算
仿真四泄漏量测试
一、仿真目的
1了解伺服阀泄漏量测试实验原理;
2了解伺服阀泄漏量曲线的测试方法和步骤;
3学习使用AMESim软件对伺服阀进行仿真分析。
二、仿真内容
伺服阀泄漏量测试;
三、泄漏量测试
1伺服阀泄漏量测试实验原理图
伺服阀
图1伺服阀泄漏量测试原理图
伺服阀的泄漏量-电信号特性是指在供油压力Ps为定值,两个负载口关闭,即QL=0时,总泄漏量与输入电流的关系。
测试过程中,要求供油压力为伺服阀的额定压力,负载口关闭,电流在正负额定值之间一个循环周期内,测出泄漏量与电流关系曲线。
图2伺服阀泄漏量曲线
2伺服阀泄漏量测试仿真模型
图3伺服阀压力特性测试仿真模型
力反馈两级伺服阀泄漏量测试系统的AMESim仿真模型如图3所示。
3仿真测试步骤和方法
压力特性仿真测试步骤如下:
1)打开AMESim安装目录\v800\demo\Solutions\GL_FC\Servovalve目录下的Servovalve_leakages.ame仿真模型;
2)设定工作压力(
1.PowerSupply)100bar(10MPa);
3)利用信号发生器依次产生不同的电流值给电液伺服阀线圈(
2.InputSignal频率0.2Hz,幅值0.01A);
4)仿真10秒。
5)使用电信号为横坐标,泄漏量为纵坐标画出电信号—泄漏量曲线图。
四、思考题
(1)由试验得到泄漏量曲线有何用处?
(2)零位泄漏量是怎样产生的?
包含哪几部分?
五、实验报告
伺服阀泄漏量——输入信号特性曲线
仿真五频率响应特性测试
一、仿真目的
1了解伺服阀频率响应特性测试实验原理;
2了解伺服阀频率响应特性曲线的测试方法和步骤;
3学习使用AMESim软件对伺服阀进行仿真分析。
二、仿真内容
1伺服阀频率响应特性测试;
三、频率响应特性测试
1伺服阀频率响应特性测试实验原理图
伺服阀
图1伺服阀频率响应特性测试原理图
伺服阀的流量-电信号特性曲线是指在供油压力Ps为定值、负载压力P1=0MPa时,输出流量QL与输入电流I(或输入电压)之间的频率响应关系曲线。
测试过程中,分别输入额定电流5%、25%、100%的不同频率的正弦电流信号,记录输出流量和输入电流所得到的曲线,根据曲线绘制不同输入电流下的幅频与相频特性曲线。
图2伺服阀的频率特性曲线
2伺服阀频率响应特性测试仿真模型
图3伺服阀频率响应特性测试仿真模型
力反馈两级伺服阀频率响应特性测试系统的AMESim仿真模型如图3所示。
3仿真测试步骤和方法
频率响应特性仿真测试步骤如下:
1)打开AMESim安装目录\v800\demo\Solutions\GL_FC\Servovalve目录下的Servovalve_completeModel.ame仿真模型;
2)设定工作压力(
1.PowerSupply)210bar(21MPa);
3)利用信号发生器依次产生不同的电流值给电液伺服阀线圈(
2.InputSignal频率5Hz,幅值(0.01*5%)A);
4)仿真0.4秒。
5)测量节流阀通过的流量,并用额定流量对其进行归一化处理,见图4所示;
图4变量的后处理
6)记录参数A1(输入信号)、A2(空载流量)并计算幅值衰减与相位滞后;
7)以10Hz为步长增加频率值,重复步骤3)至6),直到频率达到120Hz;
8)绘制对应输入电流的幅频与相频特性曲线;
9)分别取输入信号25%、100%额定电流继续仿真,重复步骤3)至8)。
四、思考题
(1)伺服阀频率响应特性曲线有何用处?
(2)为何不同幅度输入信号的频率响应特性有很大差别?
五、实验报告
1伺服阀频率响应特性曲线
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- 伺服 特性 测试 系统 仿真 指导书 汇总