AMESim在液压元件仿真中的应用研究

　　0 前言

　　随着科学技术、 仿真理论及计算机技术的不断发展，仿真技术不断提高，虚拟样机、数字样机技术已在各大公司得到成功应用。 在如今的科学研究中，仿真技术提高了科学研究水平，缩短了研究周期、降低了科学研究成本及风险、促进了各个不同领域的融合、加速了科研成果转换为生产力的进程。可以说仿真技术已成为科学研究不可或缺的一门实用技术[1]。

　　AMESim 软件在设计仿真过程中，为工程技术人员节约了大量时间，以其友好的界面成为近些年来应用较为成功的一种系统仿真软件，它尤其适合于液压控制系统的建模与仿真[2]。

　　1 AMESim 介绍

　　AMESim(Advanced Modeling Environment forSimulations of Engineering System)是法国 IMAGINE 公司开发的一种新型的高级建模和仿真软件， 其全称为工程系统高级建模和仿真平台。 它为用户提供了一个系统工程设计的完整平台， 使用户可以在同一个平台上建立复杂的多学科领域系统的模型， 集成有鲁棒性极强的智能求解器和严谨的非连续处理功能以及齐全的线性化分析工具 (系统特征值的求解、Nyquist 图、Bode 图、Nichols 图、根轨迹分析等)，使用户在仿真计算后可以非常方便地分析和优化自己的系统[3]。

　　AMESim 系列产品采用一种简单的图形化建模方式，为用户提供了五个简易的平台[4]，具体五个平台之间的联系如图1 所示。

　　2 AMESim 在液压元件仿真中的应用

　　针对不同仿真用途，本文以液压锁为例，介绍三种液压元件建模方式及各自优缺点， 以下为某公司液压锁从木参数及压力流量曲线、如图2所示。

　　第一种建模方式:运用基本液几儿件库Hvdraulic建立仿真模型。建立仿真模型时。可参考厂家样本中的基本参数，如本例中报据下述样本的基本参数和压力流量曲线，建立液压系统模型如图3所示，本例中液控单向阀采用液压基本元件库中的CV005 ,图中CV005-1和CV005-2中的基本参数设置如表1听示:

　　其余模型参数默认，电磁换向阀在右位工作，仿真时间为 10s，步长为 0.1s。 经过仿真得图 4 正向开启压力流量曲线图和图5 反向开启压力流量曲线图，从图4和图5 与图2 中的曲线对比可以看出： 在CC005-1 和CC005-2 的额定流量下， 对应压差几乎接近图 1 曲线的样本值，在远离设置流量下会与样本值有些偏差，并且远离越大，相差越大。

　　第二种建模方式： 利用厂家提供的样本和 AMESim中表格(如图6 所示)功能，拟合一条曲线，让液压元件的仿真特性曲线严格按照样本曲线，液压模型如图7 所示。利用电控制模块中的 FXYZA01 建立表格如图6所示，其液压验证模型如图7 所示，仿真结果如图8 所示。 图8 表明，该方法可很好的按照厂家提供的样本数据进行仿真，缺点是不能进行动态仿真，对关注动态特性仿真的元件有一定的局限性。