مدل سازي عملگر الكتروهيدرواستاتيكي با در نظر گرفتن عوامل موثر در عملكرد و مقايسه آن با مدل سازي سيم هيدروليك

Modeling of electro-hydrostatic actuator considering the factors affecting its performance and comparison with simhydraulic model

عملگرهاي هيدروليكي نقش مهمي در صنايع پيشرفته بازي مي كنند. در صنعت اتوماسيون نيز به طور گسترده از عملگرهاي الكترومكانيكي استفاده مي شود. فناوري ديگري كه مزاياي اصلي عملگرهاي هيدروليكي و الكترومكانيكي را فراهم مي كند و اكثر معايب آنها را كاهش مي دهد، سيستم عملگر الكتروهيدرواستاتيكي است. ابتدا در اين نوشتار نحوه كاركرد مدار عملگر الكترو هيدرواستاتيكي شرح داده شده است. سپس مدل هايي كه تا به حال براي اين عملگر ارايه شده، بررسي شده است. در ادامه با توجه به رفتار فيزيكي، مدلي كامل از عملگر الكتروهيدرواستاتيكي ارايه گرديده است. مدل ارايه شده شامل تمام عوامل موثر بر عملكرد هم چون افت فشار بين سيلندر و پمپ، اصطكاك غير خطي موتور و سيلندر هيدروليك و مدار هيدروليكي داخلي (شامل انباره و شيرهاي يك طرفه) مي باشد. تاثير مدل‌سازي عوامل موثر در عملكرد عملگر بر خروجي-هاي موقعيت، اختلاف فشار دو درگاه سيلندر و نيروي عملگر مورد بررسي قرار گرفته است. سپس رفتار مدل ارايه شده با مدل سازي ترتيبي چندگانه در جعبه ابزار سيم هيدروليك نرم افزار متلب مقايسه شده است.

Hydraulic actuators play an important role in the industry especially in High-Tech applications. The automation industry also widely uses electromechanical actuators. Electro-Hydrostatic actuators combine the advantages of both electromechanical and electro hydraulic actuators, while at the same time omit their flaws. In this paper, first of all, the structure of electro-hydrostatic actuator is described, and then the presented models are examined. In the physical behavior, a complete model of electro-hydrostatic actuator is presented. The proposed model includes all factors that affect performance, such as pressure drop between cylinder and pump, nonlinear friction of electrical motor, nonlinear friction between cylinder and piston and inner circuit including accumulator and check valves). Modeling the impact of factors affecting the performance of the actuator output such as piston rod position, differential pressure between cylinder ports and the force generated by actuator are studied. Finally the behavior of proposed model is evaluated by a model that is derived from the multiplicity method by Matlab-Simulink-SimHydraulic toolbox.