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AutomationStudio中的数字缸建模仿真

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数字缸这玩意,也热议了好几年,其实网上关于用AEMsim Matlab 来做数字缸仿真的非常多,
今天试着用AS来做数字缸的模型。
做模型之前,首先看下数字缸的结构,理一下思路

数字缸的原理网上很多,这里不细聊了,简单点来说就是一个机械反馈伺服
整个流程简图就是:

在整个过程中,我们建模也是围绕步进电机、 换向阀、丝杠反馈机构、液压油缸
我们这次的目的是低频功能性的建模,那么步进电机驱动机构,由于阀芯很小
频响极高,我们可以视为一个线性的系统,直接用数值来代表步进电机的累积位移

下面是换向阀机构的处理,换向阀机构比较简单,直接以比例换向阀,设置成机械驱动模式
直接给定机械位移,然后设定流量曲线,死区行程、阀芯质量,由于没有弹簧,阀芯的运动也相对简单

下面就是丝杆机构,丝杆机构由于行程大,其螺纹间隙 ,弹性形变 不能忽略 ,因此需要进行推导

推导过程省略1000字,最后得到丝杠机构的传递函数,然后使用Block 图方式建模

最后建立液压系统,油缸的位置输出,是丝杠模型的输入,丝杠模型的输出是比例换向阀的反馈;伺服电机的输出是比例换向阀的指令;
然后运行仿真

呃 ,效果还不错,功能是正常的,跟随性也确实很好;当然由于本人没有实际设计过数字缸,所以很多参数没有,都是估算的,如果有
具体的参数相信可以建立一个比较精准的模型。



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