基于AMESim的電液伺服系統(tǒng)頻寬分析

陳猛 鄒昶方 杜預(yù) 樊繼開

摘 要：傳統(tǒng)分析電液伺服控制系統(tǒng)的頻寬需要進(jìn)行數(shù)學(xué)模型推導(dǎo)及線性化處理。本文建立基于AMESim的電液伺服系統(tǒng)頻寬分析模型，并對(duì)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行推導(dǎo)。利用該AMESim模型和數(shù)學(xué)模型對(duì)典型的電液伺服系統(tǒng)頻寬（-3dB）進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：液壓伺服；頻寬、AMESim；數(shù)學(xué)模型

1 緒論

電液伺服系統(tǒng)要求高動(dòng)態(tài)、高響應(yīng)性能，因此要求系統(tǒng)具有較大的頻寬。[1-3]而目前常用的方法是對(duì)電液伺服系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行推導(dǎo)，這樣要對(duì)壓力流量的計(jì)算要求線性化的同時(shí)也會(huì)帶來較大的誤差。本文建立AMESim的電液伺服系統(tǒng)頻寬分析模型，利用該模型可以得到較為精確的系統(tǒng)頻寬。

2 電液伺服系統(tǒng)工作原理

電液伺服系統(tǒng)是是一種反饋控制系統(tǒng)，主要由電信號(hào)處理裝置和液壓動(dòng)力機(jī)構(gòu)組成。典型電液伺服系統(tǒng)通常包含液壓泵、伺服閥、液壓缸、反饋位移傳感器、指令元件等部分，如圖1所示。

3 電液伺服系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型

電液位置控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型推導(dǎo)過程如下所示：

4 電液伺服系統(tǒng)AMESim頻寬分析

本文的基于AMESim的電液伺服系統(tǒng)頻寬分析模型，包括恒壓變量泵、伺服閥、液壓缸、指令運(yùn)算、反饋位移傳感器、頻率分析儀等子模型，如圖2所示。工作時(shí)使電液伺服系統(tǒng)建立額定壓力；頻率分析儀發(fā)出不同頻率、相同幅值的正弦信號(hào)，經(jīng)過頻率分析儀分析后得出電液伺服系統(tǒng)的頻寬。

圖3表示利用本文頻率AMESim分析模型和推導(dǎo)的數(shù)學(xué)模型結(jié)果，從中可以看出電液伺服系統(tǒng)的頻寬（-3dB）為28Hz，滿足技術(shù)要求。同時(shí)，AMESim分析模型和推導(dǎo)的數(shù)學(xué)模型的頻寬具有很好的一致性。

5 結(jié)論

本文分別使用了AMESim頻寬分析模型和數(shù)學(xué)模型對(duì)電液伺服系統(tǒng)的頻寬進(jìn)行了分析，兩者的結(jié)果具有很好的一致性。利用AMESim頻寬分析模型避免對(duì)電液伺服系統(tǒng)進(jìn)行線性化頻率分析，該模型對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行非線性的頻寬分析，避免了復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型推導(dǎo)。

參考文獻(xiàn)：

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