查看: 137|回复: 0
打印 上一主题 下一主题

电子泵的原理功能建模及仿真

  [复制链接]

该用户从未签到

跳转到指定楼层
1#
发表于 前天 20:38 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
随着现代电子电控技术的发展,液压系统的阀都向着电子控制的方式在进化。

电子泵类似力士乐的DFE,丹佛斯的ETL  AC 等控制方式,其实说白了并不复杂,反而相对于
常见的液控 恒压 恒功率 泵来说结构更简化了。

其核心基于电液伺服闭环,在液压上相对简单,就是比例阀直接控制伺服缸,伺服缸类似伺服液压里的
油缸,然后比例阀配合传感器和控制器,就可以实现复杂的压力 流量 功率 控制,并且具备自诊断功能,
也就是智能化!

在AutomationStudio中,同样可以对电子泵的主要控制特性-频响特性进行仿真建模分析;
在AS中我们主要是验证泵的控制策略可行性以及在大方向上的性能,而非定量的研究,因此
我们会对模型和建模过程中的很多变量做合理的简化。
1. 首先 我们在基本组件库里找到一个柱塞泵核心模型:
由于我们主要关心的是
泵的流量、压力及其控制,因此我们可以将核心的旋转组件使用二阶系统进行简化描述,并且使用查表效率曲线的方式
直接评价效率。


设置其仿真模为效率曲线,再设置最大排量,斜盘冲程,伺服缸缸径,这些参数可以由实测取得,再根据仿真结果进行适当的修改!
2.  在基本组件库里,找到泵的控制伺服阀,并对其进行配置
  (详细的配置方法可以见AS的相关网络免费教程)

伺服阀的配置相对比较复杂,我们需要根据泵的控制阀芯形式,开口计算开口面积,行程和弹簧,这里需要实践的测试。
3. 基本配置完成后,搭建基本的液压仿真系统,测试泵的基础响应特性,再修改模型
如下图所示的系统,我们测试阶跃响应发现,我们仿真模型搭建的系统是属于过阻尼系统,因此要进一步修改伺服
阀的阻尼孔、质量、行程等参数,使得模型与实测结果在数量级和趋势上做到一致。

电控泵的核心泵体验证完成后,便是核心的控制部门
4.  伺服阀的处理
    电子泵的控制阀,由于需要高响应低闭环,因此通常使用带位置反馈的高频响阀,由于阀的频响和精度很高,因此
在AS中我们可以直接简化为线性模型处理,当然也可以建立一个高频响阀的闭环控制,作为整个电子泵控制的内闭环,本次
为了简化起见,我们把伺服阀和驱动信号直接作线性关联,使用理想化的比例阀控制模式!

5. 斜盘摆角传感器 及压力传感器的处理
   在AS中,传感器的数据,组件的一些特性,是可以直接作为变量在控制元件中使用的,无需额外设置,使用的时候直接调取即可

6. 控制系统的建模
   由于电子泵的控制相对比较复杂,在AS或者其他软件中虚拟建模比较复杂,因此这次我们借助AS的联合仿真功能,使用物理仿真的方式
来控制仿真模型中的液压泵!


7. AS中创建CANbus 通讯协议
使用自定义协议的方式创建编号为65280的发送PGN,SPN分别创建为阀芯位置 压力 和转速;
编号为65281的接收PGN,SPN为阀芯控制指令

设置设备地址,这里软件的地址是200,控制器地址是8

那么最终发送报文的ID为CFF00C8 ,Byte0-1:斜盘摆角,Byte 2-3: 压力 ,Byte 4-5 转速
软件接收的报文ID为CFF0008,Byte0:比例阀控制指令
8. AS中创建数据发送,需要使用Block模块
也是非常简单,直接连线选择即可

9. 控制器中的编程
   这里细节略过
流量控制功能:

压力及功率控制功能:

10. 运行仿真,大功告成!
注意下图,实际流量和流量指令有一个偏差,这是泵的效率引起的
因为我们程序里做的是关于斜盘位置的闭环,因此软件里还需要对效率进行一定的补偿

再看看流量的跟踪性

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
本文中涉及的详细的使用技巧,可以在网络上找到相关介绍视频,如有疑问可以与笔者联系。
帖子永久地址: 
回复 论坛版权

使用道具 举报

您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册

本版积分规则

  • Automaiton Studio 安装要求,及其常见错误
  • 液压螺纹插装阀发展历史与简介
  • 首台(套)重大技术装备推广应用指导目录全新
  • 伺服控制专辑——阶跃响应
  • 伺服控制专辑——幅频特性
球探网手机app投注 球探足球比分 足球即时比分足球手机即时比分 体球即吋比分网 球琛比分足球即时比分 球探足球比分 球探网足球即时比分app 球探网足球赛前分析 球探网比分直播 球探足球即时比分直播