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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/ o! E, U% Q; }
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0 T5 w w3 q/ h5 U7 e6 A" R; r- I; [9 mSimHydraulics液压系统建模和仿真
& J1 }0 h- B( G 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。
; I: P8 w$ ~4 D# e1 b. z0 z+ f/ n 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。
4 e) R; H( i! ? 主要功能 l) @9 H+ }. ? U5 K# K2 } \8 E
• 液压和液压机械系统的物理建模环境 6 b" q. d; S- [3 V8 y7 s6 N
• 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( W d# q7 C
• 基本液压构造元素库,还有基本机械和运算单元
; p- g0 M3 A3 l% E• 可定制的常用液压流体工作介质 # i, m* q% R. M2 |; m
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3 ~% A& O1 v( t* ^) T6 f2 R8 k% f7 D# z* O m- Y
机械液压和液压系统网络建模
% Y* ?( L8 a! y 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。 8 v @; S5 W( o5 f$ ]2 O/ t
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。
M' L. z% J9 _$ f) 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。
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0 |, U$ o$ |" c7 B液压系统元器件建模
0 x5 E3 p* s& ~7 ]' k7 h7 o SimHydraulics提供了弹簧式和充气式蓄能器模型,还有两种管路模型:
$ U u. [2 m2 ]" R- @& Q' m' A* t 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。 8 W+ G. J G2 b& D; u7 f
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。
4 [& @# {) q+ {6 l) Q 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。 $ f! h- x9 H4 W7 `
SimHydraulics的作动器和泵模块库可以用来:
) f) D+ ?. z* h+ R1 `4 w: [• 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;
# R/ Q3 z1 e1 ^; _ }• 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
" y0 n% f5 v9 y SimHydraulics的阀模块库可以用来: 2 S5 Y8 ~* J) j4 {$ Y/ S
• 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。
: H8 N, D( b# o; a& d/ L: 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。
$ j+ l2 X. j0 d5 W( p• 压力控制阀,包括减压和溢流类型的阀。 8 Z. V( h/ s: F$ b
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。/ _- G( O% _8 _: o2 k
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自定义模型
) p+ o8 ~6 W% | 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。
( k+ L0 u' J6 q3 T. u 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。
. K! P% i; A$ c& E* G! `1 V 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。 5 `7 x4 ~9 k+ z) {, ^: F: U' o
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。 4 k% @0 d, |$ D5 Q$ q7 W) W$ f
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自定义流体属性
# q1 J8 I" x& L" p. K9 ~, x 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。 : l" v6 x1 x' x
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Simulink中跨领域物理建模 7 T( |3 z: Y, a+ f' k. e9 e( w, U& |
SimHydraulics扩展了在Simulink中进行物理建模和仿真的能力。
) e& Z% i9 U& W 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。
) T( }" W$ I" |$ R* S: a% k, C 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。
B% E7 _: Y8 ~$ K6 T [. F8 h 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。 ( E4 f# a4 @9 \& k+ l- G. X
需要的产品:
+ ?2 O5 h5 J5 x& B) N! B7 v使用SimHydraulics需要: ) _$ Y8 \' z% I% d5 X
• MATLAB® ) H+ `3 `0 i* ]0 H
• Simulink®
# N3 H5 J: f4 s2 C9 v& b相关产品:
9 A6 r) t: n, J* [6 l0 A- p• SimDriveline. Model and simulate mechanical driveline systems / }" g7 ^, B/ ? ~7 k
• SimMechanics. Model and simulate mechanical systems
$ v2 ?, y% N' I: j: M# I• SimPowerSystems. Model and simulate electrical power systems & O0 ~' \- p1 m/ c1 `
• Simulink® Parameter Estimation. Estimate model parameters using test data
5 l+ G6 M5 X6 P5 t; g) n• Simulink® Response Optimization
3 R# I) l- f9 q0 ~* d0 d• Optimize parameters in Simulink models
B& G9 J; @5 S平台和系统要求
7 [1 {6 ]: I, {4 n& M* t& q• Linux 3 f) e* Y8 ?0 U. G& `
• Linux x86-64 , j# X- {: y; O$ t1 _
• Mac OS X " M n5 Q4 k0 a! _+ z
• Solaris
6 O6 h8 K: H. x: p1 P, X• Windows 6 [: `3 P, ?/ A, U( i0 m+ X
• Windows x64 |
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