simulink与AMESim联合仿真.doc

Simulink 与 AMSIM 联合仿真的方法虽然随着新材料、电机技术、控制学和先进制造技术等的发展, 出现了用以取代目前所依赖的功率液压传动的功率电传技术, 但是在现阶段, 液压伺服作动系统仍然占据航空作动系统的主导地位。主要原因是液压伺服作动系统具有其它伺服作动系统无法比拟的优势, 具有容易得到大功率输出、高功率/ 重量比、响应快和低俗特性好的特点。航空液压作动系统是目前飞机上最成熟的液压作动方式, 大多直接采用飞机的中央液压源提供的恒压油, 通过(伺服)阀来控制执行机构的双腔流量完成指令动作,精度高、响应快。航空也要作动系统根据其发展历程一般分为以下四类:液压助力器、电液指令作动器、复合式伺服作动器和直接驱动阀式伺服作动器。本文将主要对其关键技术进行深入分析, 并提出关键技术的解决途径。 1 建模仿真技术由于对航空液压作动系统自身结构比较复杂, 对其自身的性能要求比较高, 需要满足包括输出载荷、中立位置、额定行程、最大行程、行程余量、额定速度、最大速度、极限载荷、主控阀剪切力、门限、位置精度和滞环等的静态特性, 满足包括频率响应和阶跃响应的动态特性, 以及稳定性和阻抗特性要求。银次, 在研制航空液压作动系统的过程中, 对其进行建模仿真非常重要。通过仿真, 可以对所设计的作动器性能有全面的了解, 便于改进和完善设计。传统的建模仿真分析手短一般采用数学推到加 Simulink 仿真的方式进行。 Simulink 是美国 Match Works 公司开发的 MATLAB 软件的可视化仿真环境,具有丰富的线性/ 非线性、连续/ 离散等控制系统仿真功能模块, 具备神经网络、模糊控制等一系列先进的智能控制工具箱, 非常适合进行航空液压作动系统的建模与分析, 但其前提是基于用户建立的数学模型和其自身提供的结构参数化的功能模块。而这已无法满足现在对仿真高精度和高准确度的要求。而且 Simulink 本身没有专门针对液压流体仿真的工具箱,用户使用时要自己建立模型。 AMESim 是法国 Imagine 公司推出的基于功率键合图的液压/ 机械系统建模、仿真机动力学分析软件, 采用图形化的物理建模方式, 具有复杂液压元件结构参数化的功能模块, 也同样非常适合进行航空液压作动系统的结构参数化建模与分析, 但是他的控制系统仿真功能模块相对较少,不具备神经网络、模糊控制等一系列先进的智能控制工具箱。因此,采用 Simulink 和 AMESim 的联合仿真技术可以充分发挥二者的长处,建立准确快捷的仿真模型。二者联合仿真的特点是:(1 )采用 Simulink 和 AMESim 分别对航空液压作动系统中的机械液压部分和控制部分进行建模, 充分利用两套软件分别在液压系统建模仿真与数据处理能力方面的优势对系统进行仿真分析;(2) 建模,仿真过程可继续保持 Simulin k 和 AMESim 在各自模型中使用功能, 可正常使用各自的系统分析功能;(3) 提供了标准语联合仿真两种工作界面,可以使用户自行确定 Simulink 和 AMESim 两部分模型的仿真算法类型, 从而可以由用户确定仿真计算的速度与精确程度;(4) 操作过程简洁, 是操作者工作量大大降低,并能取得好的仿真效果。 Simulink 和 AMESim 联合仿真的具体实现途径如下: 通过 AMESim 中的界面