系, 能反映元件间的负载效应及系统中的功率流动情况, 可用来描述液压回路的动态特性, 是研究液压动
力系统的有力工具。目前已开发出了几种采用键合图方法建模的液压仿真软件, 如美国在 80 年代末开发的
面向键合图的动力系统通用仿真程序 ENPORT , 已在一定的范围获得应用。但该程序需要在大容量、大型
计算机上运行, 并且对于非线性系统的解析存在着若干限制, 从而影响了该软件的推广。由于对于绝大多
数用户来说从键合图出发的起点过高, 而一个较好的液压系统仿真软件包需要具有开放性和可扩充性, 因
此从长远考虑用状态方程方法建模更有生命力。

但是不论是基于何种原理的仿真软件，纵观近几年液压仿真技术的发展，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)支持多领域建模仿真：在现代实际的工程应用设计中，
几乎很少有纯粹的液压系统存在。液压系统通常仅仅是作为整个系统的一部分，即使元件也可能包括机
械和电子器件，这就要求仿真时可以加入其他领域的模型，最常见的如 DSH 中加入电子和机械方面的
仿真模型，而 Amesim

带有液压、机械、控制、信号、热力学、气动等多种模型库。 (3)数据库技术应用和

技术文档生成功能：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和代数方程
的数学模型描述、参数、仿真结果、其他产品信息等。实现这一功能的手段开始采用复杂的数据库技术，而
不是以传统的难以管理的文件系统形式。以瑞典某大学的液压仿真软件 Hopsan 为例，其使用数据库管理
的仿真环境示意图如图 1

所示。

Dynmoc 用以生成元件模型和系统连接的 Fortran 程序，而数据库，仿真程序和数学运算软件
Mathmathic 之间采用了 Java 接口。Amos 模型数据库对数据进行集中管理，实现数据共享，保证数据的一

致性和安全性以及用户操作的独立性，迅速准确地实现数据查询和通信。 (4)图形化操作界面：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或程

序。 (5)支持实时仿真及提供与通用软件相匹配的接口，当前的液压仿真软件的积分运算器都包含了可
变步长的功能,加上硬件速度的飞速提高，仿真速度大大提高，实现实时仿真已不是那么困难，而实时仿

“

”

真使仿真人员在计算机屏幕上实时地看到系统的动作，使仿真计更直观、更具说服力。在软件的接口方
面，MATLAB/SIMULINK 已经成为所有液压仿真软件的通用接口，一些有合作关系的公司和大学研究机
构也相互提供了接口。

“

”

综合考虑，由于液压仿真软件对用户最为友好 ,因此应用面最为广泛。三、液压仿真技术存在的主要

问题 (1)

系统建模不易对液压系统进行建模的首要任务就是建立数学模型，最困难的就是进行建模，

然后才可能进行计算机研究，建模是一件相当复杂的工作。目前大多数采用状态方程建模，但也有一些
软件采用传递函数或键合图进行建模。这些对于一般的液压工作者来说存在着难度。传统的定量仿真技术
首先要建立精确的数学模型，将对象系统的结构和功能表示成为以微分方程为主的一系列数学方程，通
过解方程组之类的数学途径，导出基于函数解或是数值解的系统行为描述后才可能进行计算机仿真。但
在实际系统太复杂或是知识积累不够的情况下，根本不可能构造出系统的精确定量模型。

这一方面，利用相似系统这一概念，液压系统这样的非电系统可以通过系列的转换化为相似的电路
系统。首先使用电路元件的符号可以把复杂的液压系统职能符号变成便于阅读和分析系统特性的电路图。
其次，利用各种成熟的电路理论技术，例如阻抗概念和各种网络理论（如网络的拓扑分析法），可以有
效地用于实际液压系统地分析。再次，电路元件更换方便，数值容易改变，测量电流和电压都比较方便。
非常重要地一点是，各种近代电路理论，如网络方程，图论，分裂法等，在近二三十年都得到了长足地
发展，在计算机辅助分析和设计领域都得到了成功应用。因此借鉴已有经验，可以将液压回路（或是液

压单元）和液压系统转换维结构和特性类似的电回路和电系统来研究。 (2)系统仿真的精度和可靠性不

高由于液压仿真软件和仿真技术等方面的原因，仿真结果的精度不是很高。如果建模的原理和方法不