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发表于 2012-4-30 23:44:04
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来自: 中国河北秦皇岛
MATLAB2006 开始有Simhydraulic模块了. L7 v+ J0 i! a b6 A
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SimHydraulics液压系统建模和仿真
" u3 C0 [$ |" l, u# i/ h3 c SimHydraulics 是液压传动和控制系统的建模和仿真工具,扩展了Simulink® 的功能。使用这个工具可以建立起含有液压和机械元件的物理网络模型,可用于跨专业领域系统的建模。 SimHydraulics 提供了构成液压系统的元器件模块库,库中也包括了用于构造其它元件的基本元素模块。SimHydraulics 适用于汽车,航空,国防和工业装备等领域中的各种应用,例如自动变速器, 舵面操纵系统和重载驱动装置的建模分析。
4 G8 A7 _( s7 F) S$ n' J SimHydraulics同SimMechanics,SimDriveline和SimPowerSystems一同使用,能够支持对复杂机液系统和电液系统的建模,以分析他们相互交联的影响。
" R7 ~# j& O# [# m! _: `. q! ] 主要功能 S3 p9 s$ w& |
• 液压和液压机械系统的物理建模环境 u3 u9 P! w( B2 y. i) c' e
• 超过75 个液压和机械元器件模型,包括泵,阀,蓄能器和管路 ^/ k. ]. i1 E" P$ k( j: d
• 基本液压构造元素库,还有基本机械和运算单元 ( i# u) _$ B3 G6 M) ^
• 可定制的常用液压流体工作介质 - e0 o" q. I/ g- J
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机械液压和液压系统网络建模 . @ T5 [+ |5 u9 O3 ~4 m' h
使用SimHydraulics可以建立起完整的液压系统模型,过程如同组建一个真实的物理系统。 SimHydraulics使用物理网络方式构建模型:每个建模模块对应真实的液压元器件,诸如油泵,液压马达和控制阀;元件模块之间以代表动力传输管路的线条连接。 这样,就可以通过直接描述物理构成搭建模型,而不是从基本的数学方程做起。 - G" n7 y* z, O$ ~8 F
SimHydraulics库提供了75个以上的流体和液压机械元件,包括油泵,油缸,蓄能器,液压管路和一维机构单元,大部分商品化元器件都可以找到对应模型。 SimHydraulics 的模型符号符合ISO 1219流体动力系统标准,SimHydraulics可以自动从模型原理图综合出描述系统行为特征的方程组。SimHydraulics得到的是直接使用Simulink 的求解器求解的方程组形式, 而不是采用同步仿真方法,这样液压系统模型就完全同其它Simulink模型部分集成在一起。0 C9 ]/ l4 ^/ K l* B
使用sensor 模块在SimHydraulics 模型中可以测量任何机械液压特征变量、例如压力、流量、位移、速度和力, 然后将这些信号传给标准的Simulink 模块。Source 模块可以将Simulink信号赋值给任何机械液压变量。使用Sensor 和source模块可以在Simulink 中开发全局控制算法, 并将它接入到SimHydraulics模型网络中。5 U# [% [8 ~9 b" j W
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液压系统元器件建模
* f4 K- A0 }- ` SimHydraulics提供了弹簧式和充气式蓄能器模型,还有两种管路模型: 6 j2 n7 U4 T7 E
标准管路(standard pipeline)包括圆截面和非圆截面类型,主要考虑摩擦导致的压力损失和流体压缩性。 - r' I# C) X% _4 c9 |! v# K
分段管路(segmented pipeline)考虑摩擦损失,流体压缩性和流体惯性因素,可计算水锤和其他相关效应。
: M$ @7 x( g2 R0 m 加入local resistance模块可以描述管路由于拐角,弯曲和截面变化导致的压力损失。 0 N' I0 `1 T6 L! q/ s3 U! E$ x" s
SimHydraulics的作动器和泵模块库可以用来: 8 Y+ h- g3 g z* s P
• 建立理想的机械能-液压能变换器和单出杆/双出杆液压油缸; ! f/ w) r; R! l: c5 O
• 建立液压马达,定量泵和压力补偿变量泵的模型,描述旋转机械与液压系统之间的能量转换
% o* u& L$ Y5 v# h- ? SimHydraulics的阀模块库可以用来: 9 j$ p1 O# a% |4 Q6 {$ L
• 建立换向阀模型,包括双通,三通和四通阀,单向阀和先导式换向阀。
# T; J5 j0 e0 q7 F• 流量控制阀,包括球阀,针阀,蝶阀和压力补偿型流量控制阀。
6 N% L8 n, {' o5 O• 压力控制阀,包括减压和溢流类型的阀。
' v# r8 @9 l8 E3 q 阀模块库还提供了作动机构模型以模拟电磁阀,离散/比例式阀和伺服阀。* D2 R f0 y# C/ x
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自定义模型
* \/ a0 I6 g0 G+ V; T SimHydraulics基础库提供了基本的流体和机构元素,还有产生和处理物理信号的专用工具。这些模块组合使用可以创建新的元器件模型。 # X1 R; p( }. f9 k+ T
液压构造模块(Hydraulics building blocks)支持基本的液体流动特性建模,定义一个元器件中过硫液体的压力变化同流量变化之间的关系。这些模块描述的基本物理环节中的压力流量关系,包括流体压缩性,惯性,机械摩擦,能量转换和固定/变截面节流。
; T1 r- ?$ m ]8 S! M: F/ b 机械构造模块(Mechanical building blocks)主要描述一维平移和旋转运动。这些元器件的变量同流体系统变量一同时解算。用于机械元器件的sensor and actuator blocks可将SimMechanics和SimDriveline建立的更加详细的机械模型结合进来。 - g% }1 A/ a s9 J6 d# p
物理信号工具可以产生并处理物理变量信号,诸如流体压力和流量,以及速度,力和力矩。
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自定义流体属性 7 v4 A( V# @$ G# t
SimHydraulics采用十分有效的方法来定义密度,粘度和体积弹性模量——这些关系系统动态特性的流体属性。SimHydraulics提供了18种常用的液压流体介质, 例如Skydrol LD4,HyJet 4A和Fluid MILF83828。流体属性使得对温度和含气量影响的计算可以自动进行。用户也可以通过指定流体的关键特征属性来自行定义流体的属性。
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( ^$ L. U" w' O8 S5 ]6 A% x1 r" s- }4 x Simulink中跨领域物理建模 8 t# s4 j. q' u- P! q4 L
SimHydraulics扩展了在Simulink中进行物理建模和仿真的能力。
! H/ O! ?) }/ W V' o 标准的Simulink模块定义了信号流中输入与输出之间的传递函数。对于诸如控制系统这样的应用,这种方式非常自然,实用和有效。
- T7 d1 u) L1 I 描述液压系统元件之间的相互影响需要更多的改变。例如,使用单向的信号流不足以表达液压系统网络中的流体运动,其中压力会发生传递并且流动方向也会改变。
5 Y$ t+ K1 P* j# \+ E6 u 使用SimHydraulics,用户可以建立通常所见的控制系统单向信号流框图,然后可以将这部分模型同使用传统Simulink 模块建立的物理对象模型和SimHydraulics建立的物理对象模型部分连接起来。
+ X+ D7 {) Q( h, w6 c4 K& {需要的产品: " y# `8 u7 \: G7 ?) m
使用SimHydraulics需要:
* ]- S, Q+ d" j9 ~7 a• MATLAB® & d7 @" F0 o7 K; D9 e) ?
• Simulink® 3 Q4 X0 H/ p) d* M
相关产品:
, c7 g( S7 t" b* c1 A• SimDriveline. Model and simulate mechanical driveline systems
# c. ^( L# f% ~5 Y. _; T& x• SimMechanics. Model and simulate mechanical systems
, O0 l$ |2 j2 w" l, Y• SimPowerSystems. Model and simulate electrical power systems 7 I2 q- x# k: q$ z Q! l
• Simulink® Parameter Estimation. Estimate model parameters using test data 7 I2 u O7 j- \
• Simulink® Response Optimization
; o7 S0 U" B7 b h$ u: ~• Optimize parameters in Simulink models 9 Y: V9 U, O+ U l' ~/ y# T
平台和系统要求
; R3 c0 e0 t7 n- z7 a9 N- U, j• Linux # Y- l g4 @. q
• Linux x86-64 4 s# O J- H" ~$ _$ |" E
• Mac OS X
) O- G3 v9 h3 h$ G1 u% p7 ^• Solaris 5 Z/ E0 K9 K4 O1 i* m# ?1 o
• Windows
$ E+ r& r9 z/ P7 q• Windows x64 |
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