AutomationStudio中的数字缸建模仿真

wang23575

数字缸这玩意，也热议了好几年，其实网上关于用AEMsim Matlab 来做数字缸仿真的非常多，
今天试着用AS来做数字缸的模型。
做模型之前，首先看下数字缸的结构，理一下思路

数字缸的原理网上很多，这里不细聊了，简单点来说就是一个机械反馈伺服
整个流程简图就是：

在整个过程中，我们建模也是围绕步进电机、 换向阀、丝杠反馈机构、液压油缸。
我们这次的目的是低频功能性的建模，那么步进电机驱动机构，由于阀芯很小
频响极高，我们可以视为一个线性的系统，直接用数值来代表步进电机的累积位移

下面是换向阀机构的处理，换向阀机构比较简单，直接以比例换向阀，设置成机械驱动模式
直接给定机械位移，然后设定流量曲线，死区行程、阀芯质量，由于没有弹簧，阀芯的运动也相对简单

下面就是丝杆机构，丝杆机构由于行程大，其螺纹间隙 ，弹性形变 不能忽略 ，因此需要进行推导

推导过程省略1000字，最后得到丝杠机构的传递函数，然后使用Block 图方式建模

最后建立液压系统，油缸的位置输出，是丝杠模型的输入，丝杠模型的输出是比例换向阀的反馈；伺服电机的输出是比例换向阀的指令；
然后运行仿真

呃 ，效果还不错，功能是正常的，跟随性也确实很好；当然由于本人没有实际设计过数字缸，所以很多参数没有，都是估算的，如果有
具体的参数相信可以建立一个比较精准的模型。