两
睡华技素
夹具实验台液压系统的仿真与优化
张兵，邓子龙
(辽宁石油化工大学机械工程学院，辽宁抚顺113001)
Simulation and Optimization for Clamp Experiment Table Hydraulic System
ZHANG Bing,DENG Zilong
(School of Mechanical Engineering.Liaoning Shihua University.Fushun 113001,China)
摘要：通过对夹具实验台液压系统的改进，应用AMESim软件对改进后的系统进行仿真，分析了 PID控制器参数对系统动态特性的影响。从控制的角度出发，应用遗传算法对PID控制器参数进行优化整定，改善了系统的动态性能，增强了系统的稳定性和快速性。
关键调：AMESim：液压系统：仿真：优化
中图分类号：TH137；TP271.31 文献标识码：A
文章编号：1001-2257(2015)01-0046-03 Abstract: Through the improvement of clamp experiment table of hydraulic system, application of AMESim simulation software of the improved system, analyzed the PID controller parameters on the system dynamic characteristics, From the view-point of control, using genetic algorithm to optimize PID controller parameters setting, and improve the dy-namic performance of the system, and enhance the sta bility and rapidity of the system.
Key words: AMESim; hydraulic system; simu lation;optimization
o
引言
在液压系统的设计中，应用计算机对液压系统
的动态特性进行数学仿真，已成为分析和设计的主要途径。AMESim是一种工程系统高级建模、仿真及动态性能分析软件，可创建和运行多物理场仿真模型，以分析复杂系统的特性"。通过AMESim软件对改进后的夹具实验台液压系统进行仿真分析，并结合遗传算法对PID控制器的参数进行优化，从收稿日期：2014-09-15
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而提高系统控制性能。
夹具实验台液压系统组成 1
夹具实验台液压系统由定量泵、溢流阀、两位四通电磁换向阀、两位六通手动换向阀、单向节流调速阀、液压缸1、液压缸2及位移传感器等组成。由于原系统的两位四通电磁换向阀不能实现对流量的连续控制，并且整个系统属于开环控制，不能满足液压系统对稳定性和准确性的品质要求。因此，对液压系统进行改进，将两位四通电磁阀换成三位四通电磁比例换向阀，来实现对流量的连续控制，并采用比例放大器、PID控制器等使整个系统构成闭环控制。液压缸 1和液压缸2的运动状态完全一样，故对其进行运动仿真时只需研究其中之一即可。
上位机通过PLC给系统一阶跃信号，经PID控制器调节和数据采集卡的数模转换器转化为电压 U，传递给比例放大器，比例放大器将信号放大并且转化为电流I，传递给比例换向阀来控制阀芯的位移和阀口的开度，实现对流量的控制，最终实现对液压缸活塞杆的控制。位移传感器将活塞杆的位移转换为信号，并与给定的信号进行比较，形成闭环控制的误差信号，所得的差值通过放大后驱动比例换向阀动作，从而实现对活塞杆位移和速度的控制[2-3]。其工作流程如图1所示。
位移x
[上位机数据采集卡比刻放大器比制换向阀活赛杆
广变送器移传需器
图1夹具实验台液压缸闭环控制流程
2
夹具实验台液压系统的仿真分析
仿真模型的建立
2.1
在AMESim的Sketchmode模式下，应用其提
（机械与电子>2015(1)