伺服阀特性测试系统仿真指导书汇总

1、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、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。、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APL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，

2、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伺服阀的压力一一流量特性曲线1伺服阀压力流量特性测试实验原理图PowersupplyTesiecvalve伺服阀ftI二'.InputSignal-UiTorqueMotor,tidFlexuretubeFeedbag'彳spnnq患jfyKMDrainOrificeI.PowsrSujp|v"Ps4PlEMLMEOfFMA-FAboHdAl£J!E-5.Pressure3PmB-PE图2伺服阀压

3、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Completemodelofflowcontrolservovalve(Smagneticpropertiesn*I*|-'FlapperNozzle©瑞一出础国3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

4、开AMESim安装目录v800demoSolutionsGL_FCServovalve目录下的Servovalve_completeModel.ameffi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今参数设置为：TideValueUnitnumberof*Eagewcycfictime就whichdutycyclestartsoutputatstart讨stage1outpulaten

5、d肩stage1durationof对age11noOsOnull1null10snjtagesCyclicrp2rp3rp4rp55)进入品，Parametermode参数模式，菜单Settings>GlobalParameters11M喋30=-1.|二口口丁出的醋®magnetpropertiGlobalparameters.Ctal+G10豉70|、陋811叫|口UBatchparameters.Chl+BCommonpardmeters.delofHowcontrolservova，21npUISignal-Ui啊仓yLSetfinalvalues.Lg3dsysie

6、mpaianneiierset.Svesystempa®ameteise(.Exportsetup.口FileEditViewModdingSethngsSiiwldtionAnalysisTookWindomHelpSavenovariablesSaveallvariables因AlESi*-0：/AlESi/rtiUU/dtBo/Sol-utio>s/L_IC/ServoTale/Serv0Tal¥,ecoapleteloieJ._FC|.aae*Lockedstages黜aiu*UnlockallstatesLocfcallstatesNostatesobser

7、verJistatesobserverWTdtTi9iFlexuretube-way添加参数io菜单Settings>BatchParameters，设置批处理参数。|hhX3nA的Uahmi¥i叶鹏讹pTGpfillieSU>1aaJW4£ek"r-111-1-1把参数imABatchControlParameterSetup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

8、,见图4所示;lOiilicBConlrd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伺服阀压力一一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。、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

9、性测试1伺服阀空载流量特性测试实验原理图supplyTestedvaiye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1（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,TtchnlcilDataTgI*川K*¥OM¥WB«,t1力yMh«n«MhBiIIB

10、Q%allputft.iinMl.Tgrim-hw.quernnm(n«M唱|71FMI图2伺服阀的压力一一流量特性曲线2伺服阀空载流量特性测试仿真模型Completemodelofflowcontrolservovalve®TorqueMotor=>-'I-1I,Jj-JlInputSignal-UiI.PowsrSujp|v"Ps础国3FlapperNozzleFeedbag'：FlexuretubeDrainOrificeS.QiiliceCcinlrd4PiessLHePartA-RA5.Pressure3PmB-PEmagnetic

11、properties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v800demoSolutionsGL_FCServovalve目录下的Servovalve_completeModel.ameffi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SingleR

12、un;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assureofPortA-W5.PressureofPortB-PB3Orifice?ControlValueSer70vdve_completeModel1results.1Servovalvecompebeh4odel1results.1i>Lille.AlAloutputsignal01/0.01*100A2A2q2vanabteoriHceZ67.74li100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

13、线的零位处曲线的平均斜率，得到伺服阀零位流量增益.QKq=-qIn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伺服阀流量一一输入信号特性曲线(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。、仿真内容1伺服阀压力特性测试

14、；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PowerSupplyTestedValve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，即在最大负载压降土40%之间压力特性曲线的平均斜率。FYM>i>ur«g«iHchM,Ktnn»ck*yWrtngW.2，可附中空呻一口LoadPrmMnv

15、vS,gm>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Completemodelofflowcontrolservovalve®®TorqueMotorZ.lnputSignal-Ui名£5罚一l.PoweiSupply-PS1.RressureolPortA-PA5.PressureofPortB-P日magneticproperties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v800demoSolutionsGL_FCS

16、ervovalve目录下的Servovalve_leakages.am鲂真模型；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，净NameTitfeExpresskinSuuicefifeA2Leakage(L/min)q3hlMfcnade3_4Serrovalve_leaA4RatedInputSigtM阂outpuiigrtalOl"10

17、000$e4vovjfve_leaA5RatedPressureD书engns留p1bhc1_2口1(SbhcLSVJIOI00Sarvavdllve_lea2dWdtchpa屈mEtcrwA.W出hvarimble总人Pn含I/tJCEWEing吃告ult/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。旧Kp=-spI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伺服阀压力一一输入信号特性曲线2伺服阀零位压力增益计算仿真四泄

18、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PowerSupply图1伺服阀泄漏量测试原理图TestedValve伺服阀伺服阀的泄漏量-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。ftnterriLjlvInpulThis.匕白总才岛orbath1sts.iaafl

19、ow4taralaakga|andthasBcandBtaganullhaakagB.Figur«gvaryinKcordsncawithrvtadflow,spoollapandparformanHchartersristies.图2伺服阀泄漏量曲线2伺服阀泄漏量测试仿真模型CT£SpunSpooCompletemodelofflowcontrolservovalve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v800demoSolutionsGL_F

20、CServovalve目录下的Servovalve_leakages.am鲂真模型;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(空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一泄漏量曲线图。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一一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

21、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总，supplyTestedvaie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1（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。02468【mp】CHE中P3一一dE4-3010203050100200FrequenzHz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CompletemodelofflowcontrolservovalveInputSignal-UiFlapperNozzleI.Powsr9njp|v"Ps4PiessmeofF'craA-RA5.PressureofPedB-FE3.0iMiceConirclmagneticpropertiesTorqueMotorirBfc麟i二jFeedbac