仿真计算
,
而且数据输入复杂 。
70
年代后期
,
随着
液压流体力学 、控制理论 、优化设计 、仿真 、计算机
等学科的发展
,
已经可以建立液压系统的分析数学模
型 。近年来
,
液压仿真技术在欧洲得到了飞速发展
,
各国 纷 纷 推 出 液 压 仿 真 软 件 的 新 版 本 。如 英 国 的
Bat hfp ,
瑞典的
Hopsan ,
德国的
DSH +
等 。一些综合
系统仿真软件在商业上也获得了很大的成功
,
具代表
性的有法国的
AMESIM ,
波音公司的
EA Y5
等 。
自
90
年代后期开始
,
液压仿真技术研究逐渐在
我国蓬勃兴起 。许多高校和研究机构都开展了这方面
的研究
,
并取得了一些发展 。如上海交通大学研制成
功的图能自动编程仿真软件包
H YCAD ,
浙江大学流
体传动及控制研究室利用
Windows
环境
,
对德国的
DSH +
仿真软件包进行了二次开发
,
扩充了元件模型
库
,
增加了图形输入功能 。
4 现代液压仿真技术
经过几十年的研究
,
液压仿真软件包的性能已经
从原来的精度低 、速度慢发展到精度高 、速度快
;
从
只能处理单输入 、单输出的线性系统发展到能处理多
输入 、多输出的非线性系统
;
从复杂的编程输入发展
到友好的交互式图形界面输入 。现代液压仿真软件一
般都具有如下功能
:
(1)
广泛的基本液压元件模型及灵活的组装 。只
有广泛的基本液压元件模型才能够适应各种仿真要
求
,
但无论基本模型库多么包罗万象
,
也不可能包含
用户对元件模型的全部要求 。自定义元件模型应该可
以用软件自带的元件模块组装 。
(2)
多领域建模仿真 。在实际的工程应用设计
中
,
液压系统仅仅是某个系统的一部分
,
元件库应该
包括各种机械 、电子及其他领域的元件模型 。
(3)
数据库技术 。一个仿真系统最主要的技术文
档是系统的原理图
,
其他还包括元件的微分方程和代
数方程的数学描述 、参数仿真结果及其他信息 。用数
据库技术对这些信息集中管理
,
可以实现数据共享
,
保证数据的一致性 、安全性及用户操作的独立性
,
迅
速完成数据的查询和通信 。
(4)
图形操作界面 。目前
,
几乎所有知名的液压
仿真软件都支持图形化操作界面
,
从而使仿真技术能
够更广泛地用于工程实际 、更大范围的商品化 。元件
模型在软件中用图标表示
,
元件型号和元件参数通过
操作液压原理图直接选取
,
软件通过各自的识别技
术 、回路的拓扑信息及组成元件的模型
,
由计算机自
动生成回路的仿真描述文件 。
(5)
实时仿真 。当前的液压仿真软件的积分运算
器的步长可以改变
,
硬件速度又大大提高
,
使得实现
实时仿真已经成为可能
,
使仿真计算更直观 、更具说
服力 。
5 发展方向
现代液压仿真软件已经在工程实际中得到越来越
广泛的应用
,
今后液压仿真技术的发展方向主要有
:
(1)
系统的建模和算法。液压系统的工作介质是流
体
,
而流体的许多复杂的情况还有待进一步的研究
,
如
流体在复杂管道中的流动状态、阀口流量系数、液动力
系数等。同时
,
液压仿真软件的实际应用平台开始转向
微机
,
这就对单机算法的改进提出了要求。
(2)
专家系统 。仿真软件的优化设计包括结构设
计的优化 、参数优化及性能价格比的优化 。应用现代
控制理论和人工智能专家库设计系统结构和确定系统
参数
,
缩短设计周期 。
(3)
仿真软件与实际物理系统的连接 。以实际的
物理部件作为仿真模型的一部分
,
使仿真过程更加灵
活 、更有可信度 。目前在国防工业的武器研制中大量
使用了半实物仿真系统
,
而在液压领域才刚刚起步 。
主要的困难在于接口
,
因为额外的传感器不仅增加了
费用
,
也引入了误差
,
使系统更加复杂 。
(4)
多媒体技术与面向对象 。多媒体技术特别是
多媒体动画技术可以动态直观地表示液压传动内容
,
而用面向对象的方法取代模块式的液压仿真软件设
计
,
可以使系统的运作通过对象之间的接口和消息传
递实现
,
简化仿真系统的复杂性 。
参考文献
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1
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1 液压控制系统 1 北京
:
机 械 工 业 出 版 社
,
1999
1
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1 液压仿真软件的研究进展
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学报
, 1998 (10)
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国
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, 1991
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哈尔滨工业
大学
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1
11
1
【
5
】王行仁
1 先进仿真技术
[J ]
1 测控技术
, 1999 (6)
1
作者简介
:
程安宁
( 1949
～
) ,
男
,
汉族
,
江苏南京
人
,
硕士
,
副教授
, 1981
年毕业于中国矿业学院 。现主要
从事机械工程的教学及科研工作
,
先后发表有关论文
30
余
篇
,
主持并参加多项省 、部级科研
,
有专利及编著 。电话
:
(029) 5583640 , E - mail : chenganning2001 @yahoo
1
com
1
cn
。
收稿时间 : 2003 - 05 - 26
(上接第 23 页)
for computer - aided production engineering [ J ] . Com
2
puter in Industry , 1999 , 38 : 173
～
186
1
作者简介
:
吕 东
(1969
～
) ,
男
,
博士生
,
讲师 。研
究方向
:
计算机仿真及虚拟样机技术
,
发表论文
10
篇 。电
话
: 0731 - 4318190 , 0731 - 8830245 , E - mail : hnsdzyjxx
@hot mail
1
com
。
收稿时间 : 2003 - 05 - 29
・
0
1
・
《机床与液压》
2004
1
No
1
5
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