顺德  大良、容桂、伦教、勒流、北滘  登高车出租      登高车的非对称伺服缸动态特性和密封特性仿真分析        运用解析法对静压轴承、阀控缸系统和控制系统进行了数学建模分析，将以此为依据建立相应的仿真模型，利用仿真手段分析不同参数变化对伺服系统动态性能的影响，对比分析传统PID控制下和基于粒子群优化的模糊PID控制下系统的响应特性，确定所设计控制方法对于系统动态性能的改善效果。同时分析不同状态下静压轴承的压力场分布，验证其侧向承载能力。

           阀控非对称伺服缸系统联合仿真模型的建立,  AMESim是的工程系统高级建模和仿真平台软件。只需通过简单的草图连接、子模型选择和参数设置就可实现相应工程问题的分析计算，直观简便。它的内部包含有液压、机械、控制等涉及各工程领域的可用库，用户可根据实际问题选择合适的子模型搭建需要的工程系统模型，并且支持计算结果可视化和后处理功能，是一款非常强大的工程用仿真软件。但是由于其内部不具有模糊控制设计模块和优化算法编写工具，所以无法独立完成本研究中电液伺服系统的整体建模。MATLAB是一个高度集成的软件系统，它支持脚本程序编写、控制系统设计、工程问题计算、图形可视化操作和软件设计开发等多种设计和分析计算功能，是当前应用最广、最受人们喜爱的一种软件环境。其拥有的程序设计语言能够将各种算法转换为具体的计算机语言，实现理论算法到工程实例中的应用。与之配套的Simulink是一款基于图形界面的系统仿真平台，其将输入输出间的数学关系以方框图的形式表示，使得用户的建模工作更加直观方便。同时其内部的模糊设计工具箱，只需通过参数设置就可完成模糊控制器的设计，避免了程序编写的繁琐工作，是一款非常实用的工具。根据以上对于两个软件的分析，研究中运用AMESim软件搭建阀控非对称缸的液压系统模型，利用Simulink模块库设计模糊控制器，通过MATLAB脚本文件编写粒子群算法的优化程序，并采用两个软件的接口技术将各部分仿真模型联合成一个完整的系统，实现液压模块、控制模块和优化算法模块之间数据的实时交换和处理。最终得到AMESim和Simulink环境下系统的联合仿真模型。其中，AMESim与Simu1ink的联合仿真是通过两个软件间的接口设置来实现的。具体实现过程是在AMESim的草图环境中创建Simulink的输入接口图标，完成液压系统和控制系统的草图连接和子模型选配后，进入参数模式经过系统编译生成Simulink可识别和计算的S函数。然后在AMESim环境中启动Smulink，在Smulink的设计界面中通过AME2SL模块选择生成的S函数，从而将AMESim中的液压系统模型加入到Smulink的控制系统中，完成相应设计模块的连接后，即可实现AMESim与Simulink的联合仿真。

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          粒子群算法程序与联合仿真模型的数据交换需要借助assignin和sim两个函数，assignin函数主要完成粒子位置的各维变量到模糊PID控制器量化因子和比例因子的赋值功能，在每次更新迭代后，assignin函数都将生成的(Ke,Kec,K△p,K△i,K△d)变量名称和数值返回到MATLAB工作空间，通过Simulink仿真空间中的参数定义，即可实现两工作空间中相同变量名称参数的赋值。sim函数主要将仿真计算结果out1、out2提取到优化程序中，out1和out2中包含了适应度函数的计算信息，每次仿真结束后，都需要通过sim函数提取仿真结果来计算粒子对应的适应度函数值。两个函数的配合使用实现了数据从优化程序到仿真模型再到优化程序的循环流动，保证了联合仿真的有序进行。本项目研究是在空载条件下进行，仅考虑活塞杆自身的惯性负载和油液的粘性阻尼，未考虑弹性负载和外力作用的影响，仿真模型的物理参数如表1所示。

          在关于阀控缸系统理论分析的基础上，利用AMESim和MATLAB/Simulation的接口技术建立了电液伺服系统的联合仿真模型，分析了活塞初始位置和油液有效体积弹性模量变化对于系统动态性能的影响。同时，对比分析了不同含气量的系统模型在普通PID控制和PSO_FPID控制下的位移阶跃响应，仿真结果说明了粒子群算法的寻优能力，验证了本文所设计控制方法的自适应能力和鲁棒性。此外，建立了静压轴承内部流场的有限元模型，仿真分析了不同偏心率和不同供油压力下各油腔的压力分布，得到了相应参数对于静压轴承承载能力的影响规律，为静压轴承的设计和理论分析提供参考。

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