基于AMESim的氣動系統(tǒng)建模與仿真技術(shù)研究.pdf

1、隨著工業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展，對氣壓傳動與控制系統(tǒng)的性能和控制精度提出了更高的要求。而運用計算機仿真技術(shù)對氣動系統(tǒng)進(jìn)行分析具有重要的意義。計算機仿真技術(shù)不僅可以預(yù)測系統(tǒng)的性能，減少設(shè)計時間，還可以對所涉及的系統(tǒng)進(jìn)行整體分析和評估，從而達(dá)到優(yōu)化系統(tǒng)、縮短設(shè)計周期和提高系統(tǒng)穩(wěn)定性的目的。
　　AMESim作為法國IMAGINE公司開發(fā)的一款對多學(xué)科領(lǐng)域復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行建模的仿真軟件，為用戶提供了一個系統(tǒng)工程設(shè)計的完整平臺，使得用戶可以在同一個平

2、臺上對復(fù)雜的多學(xué)科領(lǐng)域系統(tǒng)進(jìn)行建模，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行仿真計算和深入研究。而正是基于上述優(yōu)點本文研究了AMESim在氣動系統(tǒng)建模仿真中的應(yīng)用。
　　首先，借助AMESim所提供的友好的開發(fā)工具AMESet和AMECustom作為開發(fā)手段來補充和完善AMESim氣動圖庫中氣動元件模型過于簡單、數(shù)量少等缺點。針對氣動控制元件、氣動執(zhí)行器元件建立了子模型。從仿真方面進(jìn)行研究，著重于把AMESet和客戶化定制兩種方法結(jié)合起來使用，利用質(zhì)量守

3、恒定律、理想氣體狀態(tài)方程、熱力學(xué)方程、流量方程等建立一階微分?jǐn)?shù)學(xué)模型，并配以AMESim平臺對所建立的模型進(jìn)行進(jìn)一步的系統(tǒng)仿真驗證。
　　其次，對氣動比例位置系統(tǒng)進(jìn)行了兩種方法的數(shù)學(xué)建模研究。一種方法是利用Simulink強大的非線性建模功能，建立了一個全新的基于比例方向閥的氣動比例位置系統(tǒng)的非線性模型。并利用Simulink的線性化工具對系統(tǒng)模型在具體工作位置作了線性化處理，得到了較為精確地數(shù)學(xué)模型，以便于為下一步的研究提供依據(jù)

4、。另一種方法是利用AMESim和Simulink聯(lián)合仿真技術(shù)，對系統(tǒng)進(jìn)行了進(jìn)一步的建模與仿真分析，仿真和性能的預(yù)測結(jié)果表明，這種方法可以最大程度的考慮細(xì)節(jié)問題，并利用兩個軟件各自的優(yōu)點，取得了良好的控制效果。
　　再次，通過AMESim對所建立的氣動比例位置系統(tǒng)模型進(jìn)行故障仿真研究，獲取了氣動比例系統(tǒng)常見故障的故障樣本仿真曲線。通過故障仿真揭示出系統(tǒng)相關(guān)故障的故障狀態(tài)。
　　最后，研究了建立氣動系統(tǒng)半物理仿真與檢測實驗的方法