基于Modelica的伺服电机和阀联合控制压机仿真研究

发布时间：2023-03-04 20:22

　　目前在全球气候变暖,环境问题日益严重的前提下,节能减排成为各个领域聚焦的话题。而大型压机作为重工业领域重要工具之一,成为能源消耗及浪费的典型例子,其效率的提升和改进,始终是各国科学家和工程技术人员关注的焦点。本论文以某企业拟建设的12.5MN压机的液压系统为研究对象,分别以传统方式设计出符合压机工况要求的阀控压机液压系统原理图、泵控压机液压系统原理图,并提出了一种以伺服电机直驱定量泵和比例阀联合控制压机的液压系统原理图。使用基于Modelica的仿真软件SimulationX,建立上述三种压机液压系统仿真模型,通过对系统参数的详细设置,得出系统仿真结果。采用对比研究的方法,分别在快速性,稳定性及效率三方面对上述三种系统进行对比研究。在快速性方面,以伺服电机直驱定量泵和比例阀联合控制压机的液压系统因保留了比例阀,对压机的液压系统进行位置控制,相较于泵控压机液压系统,快速性方面有明显提升。在稳定性方面,以伺服电机直驱定量泵和比例阀联合控制压机的液压系统在模拟工况下,各项指标满足压机对稳定性的要求。在效率方面,以伺服电机直驱定量泵和比例阀联合控制压机的液压系统使用了伺服电机直驱定量泵作为动力...

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 论文研究目的和意义
    1.3 快锻液压机液压系统节能技术发展及研究现状
    1.4 变频泵控技术发展及研究现状
    1.5 泵控和阀控结合技术研究现状
        1.5.1 变频控制与旁路节流联合控制的复合调速系统
        1.5.2 变频控制与进油路节流联合控制的复合调速系统
    1.6 论文主要研究内容
2 快锻液压机液压系统原理设计及关键元件建模
    2.1 三种快锻液压机液压系统原理设计
        2.1.1 阀控快锻液压机液压系统原理设计
        2.1.2 泵控快锻液压机液压系统原理设计
        2.1.3 伺服电机和阀联合控制快锻液压机液压系统原理设计
    2.2 相关核心元件的数学模型建立
        2.2.1 伺服电机数学建模及分析
        2.2.2 泵头单元建模及分析
        2.2.3 独立节流口控缸建模及分析
    2.3 本章小结
3 系统Modelica模型搭建
    3.1 仿真平台工具概述
        3.1.1 Modelica语言简介
        3.1.2 SimulationX建模工具
        3.1.3 CVODE求解器
        3.1.4 Modelica模型翻译示例
    3.2 主要元件建模
        3.2.1 比例阀建模
        3.2.2 插装阀建模
    3.3 伺服电机建模
        3.3.1 详细模型
        3.3.2 简化模型
        3.3.3 对比验证
    3.4 其它部件建模
    3.5 本章小结
4 系统仿真与对比分析
    4.1 仿真模型搭建
    4.2 阀控系统与泵控系统仿真结果对比分析
        4.2.1 阀控系统与泵控系统在时域内的对比
        4.2.2 阀控系统与泵控系统的功耗对比
        4.2.3 三种系统在时域内的对比
        4.2.4 三种系统的功耗对比
    4.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢



本文编号：3754941