2012 年第 8 期

液压与气动

值的变化而变化

； 20-sim 可以在执行仿真过程中建立

清晰的三维动画显示

，控制器设计编辑器可以适用线

性系统的波特图、奈奎斯特图、零极点图进行反馈控制
系统设计。

2． 5

HyPneu

HyPneu 软件是美国 BarDyne 公司的产品

，公司位

于美国 Oklahoma 州

，创立于 1989 年，其前身是 Okla-

homa 州立大学的流体动力研究中心

，此研究中心成立

于 50 年代中期

，并在国际上久负盛名。

HyPneu 软件作为世界上唯一一个集液压、气动为

一体的流体动力与运动控制仿真软件

，从建立分析模

型原理图、元件选取、物理属性设置、智能化的分析方
法和智能化的求解步长选择、结果后处理

，直到从 Hy-

Pneu 直接输出工程原理图

，无一不是从工程技术人员

的角度出发

，总结了 BarDyne 公司数十年来无数相关

分析项目的工程经验

，从而为系统设计人员提供了一

个强大而方便的应用工具。

HyPneu 是先进的虚拟实验室

，可以在 HyPneu 提

供的统一集成环境中

，进行静态、动态、时域、频域、热

分析等

； HyPneu 元件库中提供了 450 种以上的液压﹑

气动﹑机械﹑电子元件模型

，涵盖了相关分析涉及到

的绝大多数元件类型

； HyPneu 是真正的工程软件，分

析模型的线路布置和工程实际线路完全一致

，是世界

上相关领域唯一的实物仿真平台

，可以在同一平台上，

只需要调整输入输出

，就能完成所有类型的分析工作，

并在完成分析工作后

，直接输出工程原理图，无需其它

软件介入

； HyPneu 囊括各种常用计算单位。单位的转

化实现自动化

，避免在单位转换上极易出现的人为错

误

，极大地方便工程师的使用和交流；根据多年的工程

经验开发的 HyPneu / Smart 求解器

，根据分析的对象和

求解类型

，在计算过程中，智能化地自动选择计算的方

法和步长

，在高精度的前提下，高速完成分析计算；

HyPneu 模型生成器提供建模模板

，用户可以利用已有

的模型要素方便快捷地搭建自己的模型元件。同时提
供了程序化建模过程

，可以采用 HyPneu 内嵌的脚本

建模语言 HPSLIC 或者采用任一种 C 语言编译器

，生

成需要的元件模型

；提供功能强大的计算工具包 Hy-

Pneu Magi

，可以实现复杂液压、气动公式的计算。

2． 6

SIMUL-ZD

SIMUL-ZD 是浙江大学流体传动及控制实验室开

发的面向物理模型的液压系统仿真软件包。用户用类
似于液压专用术语的仿真语言

，分层次地描述被仿真

的液压系统

；首先说明有哪些元件组成系统，它们之间

的连接关系

，再进一步描述哪些是模型库中已有的基

本元件、它们的类别

，哪些是用户自行设计部分，该部

分的流量和力的类别。

SIMUL-ZD 按照用户写出的物理模型描述文件

，

借助模型库和数据库支持

，自动生成仿真用的数学模

型描述文件。SIMUL-ZD 有良好的模型库和数据库

，

实现了数学模型的高级语言化

，从而易于对模型的进

一步修改。但是它只能运行在 DOS 环境下

，同时要求

用户熟练掌握模型描述文件和中间各个文件的格式和

含义

，要求手工修改有严格格式要求的数据，从而降低

了直观性、通用性和效率。

ZJUSIM 在 SIMUL-ZD 的基础上开发

，使用 WIN-

DOW 图形操作界面和基于节点容腔法的原理图建模

方式

，由绘图、数学模型生成、参数赋值、系统模型编

译、仿真、结果输出、优化等各模块组成。其所有仿真
和优化操作均可在图形界面下直接完成

，不进行优化。

计算时具体操作模块为

：绘制原理图、生成模型文件、

对应原理图修改元件参数

，设定仿真参数（步长，变量

初值等

），编译系统模型为可执行文件并运行该文件，

选择输出变量曲线。进行优化计算时

，则在原理图上

选择要优化的元件参数

，设定参数变化范围，选择优化

目标状态变量

，设定目标函数和优化算法参数，然后进

行优化计算

，输出优化结果。

2． 7

Hopsan

瑞典从 1977 年开始研制

，历时 8 年推出了 Hop-

san 液压系统仿真软件。Hopsan 软件的建模方法是元

传输线法

，源于特征法和传输线建模。这种方法特别

适合并行计算

，从而提高计算速度和实现分布计算功

能。在传输线方法上增加了可变时间步长法

，解决系

统的刚性和断点问题

，与键合图法（ BOND GRAPH）相

比

，键合图法只能描述元件间的连接关系，不能反映元

件间的因果关系

，而传输线法能够描述出元件间的因

果关系。该软件还拥有图形建模功能

，元件图采用

WMF 图元文件格式

，新版本的软件增加了 WMF 图元

文件编辑器。它的图形建模功能较好

，界面友好，编辑

方便

，效率很高，速度快；有系统连接时可合理性的判

断

，对错误的连接方式可以在一定程度上避免。可以

方便地更改元件的图形文件

，实现元件图的转换。该

软件有图形元件库

，元件库元素可以动态添加，用户

可以编辑软件

，设定元件图形，连接用的油口，以及

用于仿真计算的变量等。参数的赋值通过对话框来

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