基于Modelica的伺服電機和閥聯(lián)合控制壓機仿真研究
發(fā)布時間:2023-03-04 20:22
目前在全球氣候變暖,環(huán)境問題日益嚴(yán)重的前提下,節(jié)能減排成為各個領(lǐng)域聚焦的話題。而大型壓機作為重工業(yè)領(lǐng)域重要工具之一,成為能源消耗及浪費的典型例子,其效率的提升和改進(jìn),始終是各國科學(xué)家和工程技術(shù)人員關(guān)注的焦點。本論文以某企業(yè)擬建設(shè)的12.5MN壓機的液壓系統(tǒng)為研究對象,分別以傳統(tǒng)方式設(shè)計出符合壓機工況要求的閥控壓機液壓系統(tǒng)原理圖、泵控壓機液壓系統(tǒng)原理圖,并提出了一種以伺服電機直驅(qū)定量泵和比例閥聯(lián)合控制壓機的液壓系統(tǒng)原理圖。使用基于Modelica的仿真軟件SimulationX,建立上述三種壓機液壓系統(tǒng)仿真模型,通過對系統(tǒng)參數(shù)的詳細(xì)設(shè)置,得出系統(tǒng)仿真結(jié)果。采用對比研究的方法,分別在快速性,穩(wěn)定性及效率三方面對上述三種系統(tǒng)進(jìn)行對比研究。在快速性方面,以伺服電機直驅(qū)定量泵和比例閥聯(lián)合控制壓機的液壓系統(tǒng)因保留了比例閥,對壓機的液壓系統(tǒng)進(jìn)行位置控制,相較于泵控壓機液壓系統(tǒng),快速性方面有明顯提升。在穩(wěn)定性方面,以伺服電機直驅(qū)定量泵和比例閥聯(lián)合控制壓機的液壓系統(tǒng)在模擬工況下,各項指標(biāo)滿足壓機對穩(wěn)定性的要求。在效率方面,以伺服電機直驅(qū)定量泵和比例閥聯(lián)合控制壓機的液壓系統(tǒng)使用了伺服電機直驅(qū)定量泵作為動力...
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景
1.2 論文研究目的和意義
1.3 快鍛液壓機液壓系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)發(fā)展及研究現(xiàn)狀
1.4 變頻泵控技術(shù)發(fā)展及研究現(xiàn)狀
1.5 泵控和閥控結(jié)合技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.5.1 變頻控制與旁路節(jié)流聯(lián)合控制的復(fù)合調(diào)速系統(tǒng)
1.5.2 變頻控制與進(jìn)油路節(jié)流聯(lián)合控制的復(fù)合調(diào)速系統(tǒng)
1.6 論文主要研究內(nèi)容
2 快鍛液壓機液壓系統(tǒng)原理設(shè)計及關(guān)鍵元件建模
2.1 三種快鍛液壓機液壓系統(tǒng)原理設(shè)計
2.1.1 閥控快鍛液壓機液壓系統(tǒng)原理設(shè)計
2.1.2 泵控快鍛液壓機液壓系統(tǒng)原理設(shè)計
2.1.3 伺服電機和閥聯(lián)合控制快鍛液壓機液壓系統(tǒng)原理設(shè)計
2.2 相關(guān)核心元件的數(shù)學(xué)模型建立
2.2.1 伺服電機數(shù)學(xué)建模及分析
2.2.2 泵頭單元建模及分析
2.2.3 獨立節(jié)流口控缸建模及分析
2.3 本章小結(jié)
3 系統(tǒng)Modelica模型搭建
3.1 仿真平臺工具概述
3.1.1 Modelica語言簡介
3.1.2 SimulationX建模工具
3.1.3 CVODE求解器
3.1.4 Modelica模型翻譯示例
3.2 主要元件建模
3.2.1 比例閥建模
3.2.2 插裝閥建模
3.3 伺服電機建模
3.3.1 詳細(xì)模型
3.3.2 簡化模型
3.3.3 對比驗證
3.4 其它部件建模
3.5 本章小結(jié)
4 系統(tǒng)仿真與對比分析
4.1 仿真模型搭建
4.2 閥控系統(tǒng)與泵控系統(tǒng)仿真結(jié)果對比分析
4.2.1 閥控系統(tǒng)與泵控系統(tǒng)在時域內(nèi)的對比
4.2.2 閥控系統(tǒng)與泵控系統(tǒng)的功耗對比
4.2.3 三種系統(tǒng)在時域內(nèi)的對比
4.2.4 三種系統(tǒng)的功耗對比
4.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
本文編號:3754941
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景
1.2 論文研究目的和意義
1.3 快鍛液壓機液壓系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)發(fā)展及研究現(xiàn)狀
1.4 變頻泵控技術(shù)發(fā)展及研究現(xiàn)狀
1.5 泵控和閥控結(jié)合技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.5.1 變頻控制與旁路節(jié)流聯(lián)合控制的復(fù)合調(diào)速系統(tǒng)
1.5.2 變頻控制與進(jìn)油路節(jié)流聯(lián)合控制的復(fù)合調(diào)速系統(tǒng)
1.6 論文主要研究內(nèi)容
2 快鍛液壓機液壓系統(tǒng)原理設(shè)計及關(guān)鍵元件建模
2.1 三種快鍛液壓機液壓系統(tǒng)原理設(shè)計
2.1.1 閥控快鍛液壓機液壓系統(tǒng)原理設(shè)計
2.1.2 泵控快鍛液壓機液壓系統(tǒng)原理設(shè)計
2.1.3 伺服電機和閥聯(lián)合控制快鍛液壓機液壓系統(tǒng)原理設(shè)計
2.2 相關(guān)核心元件的數(shù)學(xué)模型建立
2.2.1 伺服電機數(shù)學(xué)建模及分析
2.2.2 泵頭單元建模及分析
2.2.3 獨立節(jié)流口控缸建模及分析
2.3 本章小結(jié)
3 系統(tǒng)Modelica模型搭建
3.1 仿真平臺工具概述
3.1.1 Modelica語言簡介
3.1.2 SimulationX建模工具
3.1.3 CVODE求解器
3.1.4 Modelica模型翻譯示例
3.2 主要元件建模
3.2.1 比例閥建模
3.2.2 插裝閥建模
3.3 伺服電機建模
3.3.1 詳細(xì)模型
3.3.2 簡化模型
3.3.3 對比驗證
3.4 其它部件建模
3.5 本章小結(jié)
4 系統(tǒng)仿真與對比分析
4.1 仿真模型搭建
4.2 閥控系統(tǒng)與泵控系統(tǒng)仿真結(jié)果對比分析
4.2.1 閥控系統(tǒng)與泵控系統(tǒng)在時域內(nèi)的對比
4.2.2 閥控系統(tǒng)與泵控系統(tǒng)的功耗對比
4.2.3 三種系統(tǒng)在時域內(nèi)的對比
4.2.4 三種系統(tǒng)的功耗對比
4.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
本文編號:3754941
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