负载敏感液压系统仿真分析

　　0引言

　　为了减少液压系统中的能量损失，节约能源，提高液压系统的效率，液压系统输出的能量应尽量与负载所需要的能量相适应，这样就产生了负载敏感控制技术。

　　负载敏感控制是指通过某种形式的传感器检测出负载变化信号，由负载变化对主泵的流量作相应的调节，使主控阀的进出口两端压差保持不变，即泵的压力总是等于负载压力与主控阀两端压差之和，从而使得主泵的流量始终与主控阀上所需要的流量相适应。负载敏感系统若采用变量泵形式，可以减少压力损失和流量损失，实现泵与负载间的功率匹配。液压泵只需提供与执行元件负载相匹配的压力、流量或功率，液压系统中不产生过剩压力和过剩流量，或者相对于系统压力和流量值来说很小，因而系统具有显著的节能效果。常见的负载敏感控制系统有好几种回路，其基本特征相似，故在此列出一种，利用AMESim软件分析其工作原理及其动态特性。

　　1负载敏感液压系统原理

　　液压系统的原理图如图1所示，该系统由油箱、电动机、斜盘式轴向变量柱塞泵(斜盘式轴向)、节流阀、双作用弹簧复位缸、溢流阀、三位四通换向阀及马达组成。

　　2基于AMESim的液压系统的仿真分析

　　(1)系统AMESim模型的建立AMESim是法国IMAGINE公司于1995年推出的基于功率键合图的液压/机械系统建模、仿真及动态性能分析的软件。

　　为便于建模与分析，先进行以下几方面假定： ①所有连接管路都短而粗，忽略管路内的压力损失和管路动态的影响;②在管路和液压马达每个工作腔内不会出现饱和气穴现象，且各处压力相同;③油液温度和有效体积弹性模量均为常数。

　　AMESim专门为液压系统建立了一个标准仿真模型库，同时还拥有HCD(Hydraulic Component De-sign)库，可以利用HCD库中的最基本模块建造出某一指定元件的子模型。在AMESim中的Sketch模式下建立液压系统开始系统模型。首先运用HCD库和机械库建造出双作用弹簧复位缸的子模型。然后建立整个系统的AMESim仿真模型如图2所示。

　　在对模型进行仿真之前，还需要对模型中的基本技术参数进行设定。进入AMESim中的Parameter模式对液压系统主要元件的参数设定：节流阀两端压差2 MPa，溢流阀调定压力25MPa，转动惯量400 kg·m²，马达和负载转动速度500 r/min，其中双作用弹簧复位缸参数：节流阀给定信号值恒为1，换向阀给定信号值恒为50，位移传感器输出信号增益为3 /m。设定好各个元件的参数后进入AMESim中的Run模式就可以对液压系统进行仿真与分析。双作用弹簧复位缸其他参数：