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(完整版)伺服阀特性测试系统仿真指导书汇总

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. 教育资料 力反馈两级伺服阀特性仿真指导书

哈尔滨工业大学 2012年10月 .

教育资料 仿真一 压力流量特性测试 一、仿真目的 1了解伺服阀压力流量特性测试实验原理； 2了解伺服阀压力流量特性曲线的测试方法和步骤； 3 学习使用AMESim软件对伺服阀进行仿真分析。 二、仿真内容 1伺服阀压力流量特性测试； 三、压力流量特性测试 伺服阀的负载流量曲线表示在稳定状态下，输入电流、负载流量和负载压降三者之间的函数关系，如图1所示。负载流量特性是指在输入电流I和供油压力Ps为常数的情况下，输出流量Q随负载压力差ΔPL的变化关系。改变输入电流I可以得到一簇曲线，即为负载流量特性曲线。负载流量特性曲线完全描述了伺服阀的静态特性，要测量出这簇曲线比较困难，特别是在零位附近很难测出精确的数值，而伺服阀却正好是在零位工作，因此这簇曲线主要用来确定伺服阀的类型和估计伺服阀的规格，以便与所要求的负载流量和负载压力相匹配。 .

教育资料 图1 伺服阀的压力——流量特性曲线 1伺服阀压力流量特性测试实验原理图

图2 伺服阀压力流量特性测试原理图 压力-流量特性测试的原理图如图2所示。测试中，在不同的控制电流下，利用节流阀调节伺服阀控制边两侧的压差，记录不同压差下伺服阀的流量，利用相关的试验数据，即可绘制不同控制电流下，伺服阀的压力-流量特性曲线。 2伺服阀压力流量特性测试仿真模型

伺服阀 . 教育资料 图3 伺服阀压力流量特性测试仿真模型 力反馈两级伺服阀压力流量特性测试系统的AMESim仿真模型如图3所示。 3仿真测试步骤和方法 压力流量特性仿真测试步骤如下: 1)打开 AMESim安装目录\v800\demo\Solutions\GL_FC\Servovalve目录下的Servovalve_completeModel.ame仿真模型； 2) 设定工作压力（1.Power Supply）210bar（21MPa）； 3)利用信号发生器依次产生不同的电流值给电液伺服阀线圈（2.Input Signal 频率0.2Hz，幅值0A，平均值设置为0.01*i）； 4) 节流阀开度控制信号参数设置为： .

教育资料 5）进入Parameter mode参数模式，菜单Settings——>Global Parameters… .

教育资料 添加参数i。 菜单Settings——>Batch Parameters…，设置批处理参数。 .

教育资料 把参数i拖入Batch Control Parameter Setup对话框，按New set 按钮可以添加新的数据，共设置五组值：-1，-0.5,0,0.5,1。

6)进入仿真模式，选择批处理方式仿真，共仿真5次，每次仿真时间10秒。 7）计算负载压力(A、B口压力差)，并用额定工作压力对其进行归一化处理，见图4所示； .

教育资料 图4变量的后处理 6)选取参数A2（流量）作为横轴、A1（负载压差）作为纵轴绘制压力流量

特性曲线；

四、思考题 （1）伺服阀负载特性曲线有何用处？ .

教育资料 五、实验报告 1伺服阀压力——输入信号特性曲线 变量i分别取 -1，-0.8,-0.6，-0.4，-0.2，0,0.2,0.4,0.6,0.8，1 .

教育资料 仿真二 空载流量特性测试 一、仿真目的 1了解伺服阀空载流量特性测试实验原理； 2了解伺服阀空载流量特性曲线的测试方法和步骤； 3了解伺服阀零位流量增益的计算方法； 4 学习使用AMESim软件对伺服阀进行仿真分析。 二、仿真内容 1伺服阀空载流量特性测试； 2伺服阀零位流量增益计算。 三、空载流量特性测试 1伺服阀空载流量特性测试实验原理图

图1 伺服阀空载流量特性测试原理图 伺服阀的流量-电信号特性曲线是指在供油压力Ps为定值、负载压力P1=0MPa时，输出流量QL与输入电流I(或输入电压)之间的函数关系曲线。测试过程中，输入电流在一个周期内变化的过程中，记录输出流量和输入电流所得到

伺服阀 . 教育资料 的曲线，根据此曲线可以确定伺服阀的额定流量、流量增益、滞环、对称度、零偏等参数，可以提示出伺服阀零位特性的类型(如零开口、正开口、负开口)。

图2 伺服阀的压力——流量特性曲线 2伺服阀空载流量特性测试仿真模型 .

教育资料 图3 伺服阀空载流量特性测试仿真模型 力反馈两级伺服阀空载流量特性测试系统的AMESim仿真模型如图3所示。 3仿真测试步骤和方法 空载流量特性仿真测试步骤如下: 1)打开 AMESim安装目录\v800\demo\Solutions\GL_FC\Servovalve目录下的Servovalve_completeModel.ame仿真模型； 2) 设定工作压力（1.Power Supply）210bar（21MPa）； 3)利用信号发生器依次产生不同的电流值给电液伺服阀线圈（2.Input Signal 频率0.2Hz，幅值0.01A）； 4)仿真10秒。（注：不考虑阀口开度选择Single Run;否则选择Batch Run） 5）测量节流阀通过的流量，并用额定流量对其进行归一化处理，见图4所示； . 教育资料 图4变量的后处理 6)选取参数A1（输入信号）作为横轴、A2（空载流量）作为纵轴绘制空载

流量特性曲线； 7）计算空载流量特性曲线的零位处曲线的平均斜率，得到伺服阀零位流量增益 qn

QKI

四、思考题 （1）伺服阀空载流量特性曲线有何用处？ （2）阀口遮盖量（正开口、负开口、零开口）对空载流量特性有何影响？ 五、实验报告 1伺服阀流量——输入信号特性曲线 （如果是Batch Run，考虑阀口遮盖量分别为-0.01mm，0mm，0.01mm;如果是Single Run 考虑阀口遮盖量为0mm） . 教育资料 2计算伺服阀零位流量增益 .

教育资料 仿真三 压力特性测试 一、仿真目的 1了解伺服阀压力特性测试实验原理； 2了解伺服阀压力特性曲线的测试方法和步骤； 3了解伺服阀零位压力增益的计算方法； 4 学习使用AMESim软件对伺服阀进行仿真分析。 二、仿真内容 1伺服阀压力特性测试； 2伺服阀零位压力增益计算。 三、压力特性测试 1伺服阀压力特性测试实验原理图

图1 伺服阀压力特性测试原理图 伺服阀的压力-电信号特性是指在供油压力Ps为定值，两个负载口关闭，即QL=0时，负载压力与输入电流的关系。压力测试过程中，要求供油压力为伺服阀的额定压力，负载口关闭，电流在正负额定值之间一个循环周期内，测出负

伺服阀 . 教育资料 载压力与电流关系曲线。由曲线可求出压力增益，即在最大负载压降±40%之间压力特性曲线的平均斜率。

图2 伺服阀压力特性曲线 2伺服阀压力特性测试仿真模型 .

教育资料 图3 伺服阀压力特性测试仿真模型 力反馈两级伺服阀压力特性测试系统的AMESim仿真模型如图3所示。 3仿真测试步骤和方法 压力特性仿真测试步骤如下: 1)打开 AMESim安装目录\v800\demo\Solutions\GL_FC\Servovalve目录下的Servovalve_leakages.ame仿真模型； 2) 设定工作压力（1.Power Supply）210bar（21MPa）； 3)利用信号发生器依次产生不同的电流值给电液伺服阀线圈（2.Input Signal 频率0.2Hz，幅值0.01A）； 4)仿真10秒。 5）计算负载压力(A、B口压力差)，并用额定工作压力对其进行归一化处理， . 教育资料 见图4所示；

图4变量的后处理 6)选取参数A4（输入信号）作为横轴、A5（负载压差）作为纵轴绘制压力

特性曲线； 7）计算压力特性曲线的零位处曲线的平均斜率，得到伺服阀零位压力增益。 spn

PKI

四、思考题 （1）由试验得到切断负载时的压力特性曲线有何用处？ （2）如何测量负载压力？ 五、实验报告 1伺服阀压力——输入信号特性曲线 .

教育资料 2伺服阀零位压力增益计算 .

教育资料 仿真四 泄漏量测试 一、仿真目的 1了解伺服阀泄漏量测试实验原理； 2了解伺服阀泄漏量曲线的测试方法和步骤； 3 学习使用AMESim软件对伺服阀进行仿真分析。 二、仿真内容 伺服阀泄漏量测试； 三、泄漏量测试 1伺服阀泄漏量测试实验原理图

图1 伺服阀泄漏量测试原理图 伺服阀的泄漏量-电信号特性是指在供油压力Ps为定值，两个负载口关闭，即QL=0时，总泄漏量与输入电流的关系。测试过程中，要求供油压力为伺服阀的额定压力，负载口关闭，电流在正负额定值之间一个循环周期内，测出泄漏量与电流关系曲线。

伺服阀

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“直流伺服电机的建模与性能分析” 实验指导书 - 开放型实验管理系统

“直流伺服电机的建模与性能分析” 实验指导书 - 开放型实验管理系统

开放型实验“直流伺服电机的建模与性能分析”实验指导书一、实验目的1. 了解机理法、实验法建模的基本步骤；2. 会用实验法建立直流伺服电机的数学模型；3. 掌握控制系统稳定性分析的基本方法；二、实验要求1. 采用实验法建立直流伺服电机的数学模型；2. 分析直流伺服电机的稳定性，并在MATLAB 中仿真验证；三、实验设备1. GSMT2014 型直流伺服系统控制平台；2. PC、MATLAB 平台；四、直流伺服系统控制平台简介实际GSMT2014型直流伺服系统控制平台如图1.1所示。

该平台所使用的直流电机的额定电压为26V，额定功率为70W，最高转速为3000r/min，电机的编码器为1000p/r。

图1.1 GSMT2014型直流伺服系统控制平台GSTM2014实验平台是基于双电机高性能运动控制器GT400和智能伺服驱动器的直流伺服电机控制系统，由于GSMT2014平台增加了高性能的GT2014运动控制器，可以在MATLAB/simulink软件下完成实时控制实验掌握通过实验数据来建立系统的数学模型的实验方法，以及现代控制理论的状态反馈法。

五、实验原理系统的建模方法主要分为机理法和实验法。

1．机理法建立直流伺服电机数学模型采用机理法建立系统模型，需要深入理解系统内部的各个部分之间的关系，可以通过简化模型原理图得出，直流伺服电机的简化模型原理图如图1.2所示。

图1.2 直流电机的等效电路a U ——定义为电枢电压（伏特）b U ——定义为反电动势（伏特）a I ——定义为电枢电流（安倍）a R ——定义为电枢电阻（欧姆）a L ——定义为电枢电感（亨利）m T ——定义为电机产生的转矩（牛顿·米）c T ——定义为系统的干扰力矩（牛顿·米）m J ——定义为负载的等效转动惯量（千克·米²）结合直流伺服机的等效电路模型可以得出：（1）电枢电压方程： dt t di La t i a a )()(R t U -t U a b a +=）（）（（1-1） （2）电动机的转矩：a m kI T =（1-2） 式中:k ——电动机的转矩常数（3）电动机的反电动势：n b w K =b U（1-3） 式中：b K ——反电动势常数（4）转矩平衡方程： c m T dt d J +=22m T θ（1-4）当改变电动机的电枢电压时，根据（1-1）、（1-2）、（1-3）、（1-4）式可以得出直流电动机的动态微分方程为： c f a c e T K U K t n dtt dn dt t n d -=++)()()(m 22m τττ （1-5） 其中：ετ——电磁时间常数； f K ——机械特性斜率；m τ——机械时间常数； c K ——转速常数；)(t n ——电机转速。

伺服运动控制---实验2+实验4指导书

伺服运动控制---实验2+实验4指导书

实验二 步进电机控制实验[实验目的]1.掌握使用步进电机驱动器控制步进电机的系统设计方法；2.熟悉步进电机驱动器的用法；3.掌握基于步进驱动器的步进电机单轴控制方法。

[实验设备] 1.计算机; 2.台达EH 系列可编程序控制器； 3.步进电机驱动器WD3-007;4.三相步进电机VRDM 3910/50 LWA 。

[实验原理及线路] 1.德国百格拉步进电机驱动器WD3—007如图1所示，驱动器面板说明如下：信号接口：PULSE+ 电机输入控制脉冲信号；DIR+ 电机转动方向控制信号；RESET+ 复位信号，用于封锁输入信号； READY+ 报警信号；PULSE-、DIR-、RESET-和READY-短接公共地；状态指示：RDY 灯亮表示驱动器正常工作；TEMP 灯亮表示驱动器超温； FLT 灯亮表示驱动器故障； 功能选择：MOT.CURR 设置电机相电流；STEP1、STEP2 设置电机每转的步数； CURR.RED 设定半流功能PULSE.SYS 可设置成“脉冲和方向”控制方式； 也可以设置成“正转和反转”控制方式； 功率接口：DC+和DC-接制动电容；U 、V 、W 接电机动力线，PE 是地；L 、N 、PE 接驱动器电源，电源电压是220VAC 输入时，最大电流是3A 。

电源线横截面≥1.5平方毫米，尽量短。

驱动器的L 端和N 端接供电电源，同时要串接一个6.3A 保险丝；PE 为接地。

信号说明:（1）PULSE ：脉冲信号输入端，每一个脉冲的上升沿使电机转动一步。

（2）DIR ：方向信号输入端，如“DIR ”为低电平，电机按顺时针方向旋转；“DIR ”为高电平电机按逆时针方向旋转。

（3）CW ：正转信号，每个脉冲使电机正向转动一步。

（4）CCW ：反转信号，每个脉冲使电机反向转动一步。

（5）RESET ：复位信号，如复位信号为低电平时,输入脉冲信号起作用，如果复位信号为高电平时就禁止任何有效的脉冲，输入信号无效，电机无保持扭矩。

MOOG伺服阀D660系列阀卡D122-034-013C调试指导手册

MOOG伺服阀D660系列阀卡D122-034-013C调试指导手册

MOOG伺服阀D660系列速度/ 压力控制卡(DC)调试指导手册:编制：海天科技部日期：以下为DC阀卡实样图[】%}。

一．对DC阀卡功能的一些说明：1．在对阀卡的调试过程中，和调试人员相关只有三个部分，包括调试区（R1-R16共16个电阻）、跳线区（J1-J23共23个跳线）、监控区（TP1-TP17共17个监控脚和5个逻辑指示灯）2．调试人员调试工作要解决的问题包括以下几个方面：■开环射退速度控制调节<■保压压力控制调节■注射速度控制调节■注射压力控制调节■背压压力控制调节3．可调电阻功能说明(R1-R16)■R1: 最大注射实际速度调节■R2: 压力传感器零点（最小值）校正*■R3: 压力传感器量程（最大值）校正■R4: 10%压力平衡线性校正(需反复调整至最优)■R5: 90%压力平衡线性校正(需反复调整至最优)■R6: 注射速度比例（P）増益调节■R7: 注射速度积分（I）増益调节■R8: 保压压力比例（P）増益调节■R9: 保压压力积分（I）増益调节■R10:背压压力比例（P）増益调节}■R11:背压压力积分（I）増益调节■R12:背压信号偏置调节■R13:射退速度信号偏置调节■R14: 调节保压压力控制积分（I）增益延时时间(15-100 ms) 调节■R15: 注射压力限制（P）增益调节■R16: 注射压力限制（I）增益调节4．监测点功能说明（TP1-TP17）·■TP1: 设定速度模拟量监控(0 - +10V)■TP2: 实际反馈速度模拟量监控(0 - +10V)■TP3: 设定压力模拟量监控(0 - +10V)■TP4: 实际反馈压力模拟量监控(0 - +10V)■TP5: 位置传感器正向输出监控(0 - +10V)■TP6: 位置传感器反向输出监控(0 - -10V)■TP7: 监测可调电阻R2: (压力传感器零点调整点)■TP8: 监测R4调整压力10% 平衡输出—■TP9: 监测背压压力信号偏移电压(-15V - +15V)■TP10: 监测R13射退速度信号偏移调节点■TP11: 监测伺服卡给伺服阀的电压信号(-10V - +10V)■TP13: 模拟量信号地■TP14: MOOG压力传感器（5V）电源监测点■TP16: 伺服卡向外输出的–15V电压点■TP17: 伺服卡向外输出的+15V电压点5．跳线设置点功能说明■J1: 没有用处：■J2: 没有用处■J3: 保压压力控制积分“I” 增益时间常数: X3■J4: 保压压力控制积分“I” 增益时间常数: X2■J5: 保压压力控制积分“I” 增益时间常数: X1■J6: 保压压力积分“I “ 增益选择（插上红盖后表示不要积分“I “ 增益）■J7 + J8: 注射压力限制选择开(注射压力限制起作用)■J9 + J10: 注射压力限制选择关(注射压力限制不起作用)■J11: 注射速度输出增益选择(范围: 1 – 20)《■J12: 注射速度输出增益选择(范围: 1 – 40)■J13 + J23: 注射动作行程采用线性电子尺■J14 + J22: 注射动作行程采用脉冲发生器(像编码器等)■J15: 速度输出偏置补偿■J16 + J17: 适用于MOOG压力传感器(350 bar)■J18 + J19: 适用于MOOG压力传感器(210 bar)■J20 + J21: 适用于满量程为+5 or +10v压力传感器；6．动作逻辑指示灯功能说明动作逻辑指示灯总共有5个，以R1-R16自上至下方向依次为D1-D5■第一个D1灯亮表示注射动作逻辑通了■第二个D2灯亮表示保压动作逻辑通了■第三个D3灯亮表示背压动作逻辑通了■第四个D4灯亮表示射退动作逻辑通了■第五个D5灯亮表示伺服阀处于过载状态（调试人员可以忽略不见）/二．调试前需要准备的工作和仪器■注塑机在装上普通方向阀试车时应该校正完相关参数，机器动作正常■装上MOOG伺服阀■吊上标准块■装上料斗并准备好PP料■准备示波仪、外用表、调试专用连接夹头、电源插座、手电筒、螺丝刀等■注塑机的相关参数：注射油缸最高设计压力（bar）、注射最快设计速度（mm/s）、注射最大设计行程、压力传感器最高压力等级【三．调试开始及步骤每次更换和安装V/P 卡后，必须按以下12个步骤依次进行第一步：设置跳线,第二步：具体调试前检查第三步：注射、射退动作试运行第四步：伺服阀零位调整第五步：射退速度调整第六步：压力传感器校正(零位& 量程)第七步：保压压力调试第八步：保压压力调整优化第九步：注射速度校正和优化—第十步：注射压力限制优化第十一步：背压压力优化第十二步：零背压压力优化第一步：设置跳线1．对所有海天的注塑机而言，调试前跳线跳完后只有以下两种：①J1、J2、J4、J6、J9、J10、J11、J13、J20、J21、J23②J1、J2、J4、J6、J9、J10、J12、J13、J20、J21、J23.那么调试人员如何来区分以上两种跳线呢方法很简单：调试人员可以根据以下公式来估算：注射最大设计行程٪注射最快设计速度= 注射时间如果注射时间小于秒，那么选择第①种跳线如果注射时间大于秒，那么选择第②种跳线以上是调试前的跳线状态，那么在调试全部完毕后，其对应的跳线状态如下：（调试人员调完后应检查是否是以下状态，如果不对，那么调试肯定有问题）①J1、J2、J4、J7、J8、J11、J13、J20、J21、J23;②J1、J2、J4、J7、J8、J12、J13、J20、J21、J23第二步：具体调试前检查调试前，请检查以下信号：■V/P卡24vdc电源，端子20 为24v, 端子24为0v取下伺服阀插头，伺服阀插头孔A 为24v，孔B为0v■关掉马达，分别给4个逻辑信号（注射、保压、预塑、射退）强制输出，检查对应的逻辑灯D1、D2、D3 、D4分别发光，确认信号接线正确■关掉马达，检查V/P卡上速度和压力模拟量指令信号：强制输出最大速度，其对应模拟量电压应为+10V；强制输出最大压力，其对应模拟量电压应为+10V，多次改变控制器的输出指令来检查其对应的模拟量电压值，主要是确认控制器指令输出线性是否良好，同时确认V/P卡是否接收信号良好。

OptiSystem仿真指导书01

OptiSystem仿真指导书01

OptiSystem 7入门讲义（中文）此讲义仅适用于OptiSystem光通信仿真软件的初学者。

第一课软件操作入门（Getting started）（上）Optisystem 光通信仿真软件简识OptiSystem (光通信系统设计软件)，什么是Optisystem？光通讯系统正在变得日益复杂。

这些系统通常包含多个信号通道、不同的拓扑结构、非线性器件和非高斯噪声源，对们的设计和分析是相当的复杂和需要高强度劳动的。

先进的软件工具使得这些系统的设计和分析变得迅速而有效。

OptiSystem是一款创新的光通讯系统模拟软件包，它集设计、测试和优化各种类型宽带光网络物理层的虚拟光连接等功能于一身，从长距离通讯系统到LANS和MANS都适用。

一个基于实际光纤通讯系统模型的系统级模拟器，OptiSystem 具有强大的模拟环境和真实的器件和系统的分级定义。

它的性能可以通过附加的用户器件库和完整的界面进行扩展，而成为一系列广泛使用的工具。

全面的图形用户界面控制光子器件设计、器件模型和演示。

巨大的有源和无源器件的库包括实际的、波长相关的参数。

参数的扫描和优化允许用户研究特定的器件技术参数对系统性能的影响。

因为是为了符合系统设计者、光通讯工程师、研究人员和学术界的要求而设计的，OptiSystem 满足了急速发展的光子市场对一个强有力而易于使用的光系统设计工具的需求。

优点·投资风险大幅度降低，快速投入市场·快速、低成本的原型设计·系统性能的全面认识·辅助设计容差参数的参数灵敏性评估·面向用户的直观的设计选项和脚本·直接存取大规模的系统特征数据·自动的参数扫描和优化应用OptiSystem允许对物理层任何类型的虚拟光连接和宽带光网络的分析，从远距离通讯到MANS和LANS都适用。

它的广泛应用包括: 物理层的器件级到系统级的光通讯系统设计·CATV或者TDM⁄WDM网络设计·SONET⁄SDH的环形设计，Radio over Fiber系统，自由空间光通信系统（FSO）·传输器、信道、放大器和接收器的设计·色散图设计·不同接受模式下误码率（BER）和系统代价（penalty）的评估·放大的系统BER和连接预算计算主要特点.1．器件库为了完全发挥效率，器件模块应该再现真实器件的实际的性能，确定由于选择精度和效率引起的影响。