王晔晗,邹树梁,朱平平

(1.南华大学 机械工程学院，湖南 衡阳 421001；2.核设施应急安全技术与装备湖南省重点实验室，湖南 衡阳 421001)

0 引言

从三哩岛核事故到切尔诺贝利核事故再到福岛核事故，核环境机器人的使用具有重大价值已成为人们的共识[1，2]。核环境机器人面临地形复杂难测、作业任务多种多样的挑战[3]。近年来，电子技术、计算机技术、液压控制技术不断进步，促使电液比例技术在实际工程中的应用越来越广泛[4-6]。针对中低辐射水平的核事故应急与核设施退役场景改造的某一型号核环境机器人以SWE-18为原型机，不仅加装了抑尘装置和屏蔽驾驶舱，更主要的是进行了电液比例改造，使得改造后的核环境机器人可实现人工驾驶和1 000 m远程遥控两种工作模式[7，8]。由于改造后的电液比例位置控制系统的动态特性直接影响核环境机器人的工作性能，为提升机器人在核环境中的运动表现，急需分析改造后液压系统的动态特性。

1 模型建立与仿真

电液比例位置PID控制系统主要由信号源、比例放大器、电液比例阀、液压缸、负载和位移传感器组成。按照建立系统模型草图、元件赋予首选子模型、参数设置3个步骤完成AMESim系统模型的搭建并开展仿真研究，建立的基于PID反馈的电液比例位置系统模型如图1所示。

1.1 参数设置

基于PID反馈的电液比例位置系统主要液压元件的参数设置如表1所示。

表1 电液比例位置系统主要液压元件的参数设置

1.2 仿真分析

在仿真系统中，仿真时间设置为10 s，仿真时间间隔设置为0.01 s，对比例阀阀芯和液压缸活塞杆的位移及液压缸无杆腔的流量、压力特性进行仿真分析研究。……