全液压地下卷取机液压系统仿真

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引言
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建模 和 仿真
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液压系统建模和仿真SimHydraulics－－液压系统建模和仿真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。

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。

主要功能液压和液压机械系统的物理建模环境超过75个液压和机械元器件模型，包括泵，阀，蓄能器和管路基本液压构造元素库，还有基本机械和运算单元可定制的常用液压流体工作介质SimHydraulics可在Simulink下建立液压系统回路的网络模型，模型表达基于ISO1219流体传动系统标准，并且建立的模型可以同机械和控制器模型相结合。

机械液压和液压系统网络建模使用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。

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ISO1219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。

～6]
。
纵观我国液压挖掘机 30 余年的发展历史，大致可以分成以下几个阶段： (1)开发阶段(1967 年—1977 年)。以测绘仿制为主的开发，通过多年坚持不懈的努力，克服一个一 个的困难， 有少量几种规格的液压挖掘机终于获得初步成功， 为我国挖掘机行业的形成和发展迈出了重 要的一步。 (2)液压挖掘机发展、提高并全面替代机械挖掘机阶段(1978~1986 年)。这个阶段通过各主机生产厂 引进技术(主要是德国挖掘机制造技术)的消化、吸收和移植，使我国液压挖掘机产品的性能指标全面提 高到国际 70 年代末 80 年代初期的水平。全国液压挖掘机平均年产量达到 1230 台。 (3)液压挖掘机生产企业数量增加，新加入挖掘机行业的国有大、中型企业以技贸结合，合作生产 方式联合引进日本挖掘机制造技术(1987 年～1993 年)。由于国内对挖掘机需求量的不断提高，新加入 挖掘机行业的企业通过开发和引进挖掘机制造技术， 其产品批量或小批量的投放国内市场或出口， 打破 了多年来主要由六大家挖掘机生产企业垄断国内挖掘机市场的局面， 引进了有益于提高产品质量、 性能 和产量的良性竞争。这个期间国内液压挖掘机的年均产量提高到 2000 余台。 (4)国内液压挖掘机供需矛盾日益扩大，广大用户为了提高施工质量和按期完成施工任务，对使用 高质量、高水平、高效率挖掘机的兴趣日趋浓厚。国外各著名挖掘机制造厂商纷纷前来中国创办合资、 独资挖掘机生产企业。从 1994 年开始，特别到 1995 年在我国挖掘机行业掀起了一股不小的合资浪潮. 其中美国卡特彼勒公司率先在徐州金山桥开发区建立了生产液压挖掘机的合资企业， 随后日本小松制作 所、日立建机株式会社、神户制钢所、韩国大宇重工业、现代重工业以及德国利勃海尔公司等都相继在 中国建立了合资、独资挖掘机生产企业，生产具有世界先进水平的多种型号和规格的液压挖掘机[7]。

液压仿真系统实验结论
液压仿真系统是一种模拟液压系统运行的实验设备，通过对液压系统的仿真模拟，可以更好地理解液压系统的工作原理和性能特点。

在进行液压仿真系统实验时，我们得出了以下结论：
1. 液压系统的压力控制能力较强。

在实验中，我们通过调节液压系统的压力控制阀，可以实现对液压系统的压力进行精确控制。

这表明液压系统在工业生产中可以实现对压力的精确控制，从而保证生产过程的稳定性和可靠性。

2. 液压系统的流量控制能力较弱。

在实验中，我们发现液压系统的流量控制能力较弱，难以实现对流量的精确控制。

这表明在液压系统的设计和应用中，需要考虑到流量控制的问题，采取相应的措施来提高液压系统的流量控制能力。

3. 液压系统的能量损失较大。

在实验中，我们发现液压系统的能量损失较大，主要是由于液压系统中的摩擦、泄漏等因素导致的。

这表明在液压系统的设计和应用中，需要采取相应的措施来减少能量损失，提高液压系统的能效性能。

4. 液压系统的稳定性较好。

在实验中，我们发现液压系统的稳定性较好，可以实现对液压系统的稳定控制。

这表明液压系统在工业生产中可以实现对生产过程的稳定控制，从而保证生产过程的稳定性和可靠性。

液压仿真系统实验结论表明液压系统具有压力控制能力较强、流量控制能力较弱、能量损失较大、稳定性较好等特点。

在液压系统的设计和应用中，需要考虑到这些特点，采取相应的措施来提高液压系统的性能和效率。

液压系统仿真软件及其应用王亮1, 韩虎2, 高洁1(1.山东科技大学机电学院, 山东青岛266510 ; 2.临沂师范学院工程学院, 山东临沂276005)摘要: 主要介绍了几种常用液压系统仿真软件:Hopsan ,ADAMS/Hydraulics ,Matlab/Simulink , AMESim ,简要分析了这些软件的特点,最后分别给出了每种软件的工程实例应用, 择这些仿真软件中的一种进行液压系统设计。

关键词: 液压系统; 仿真; ADAMS/Hydraulics ; MATLAB/Simulink ; AMESim中图分类号: TP31 文献标志码:A文章编号:1003-0794 (2007) 12-0102-03System Simulation Soft ware and UtilizationWANG Liang1,HAN Hu2,GAO Jie1(1. College of Mechanic and Electric Engineering, Shandong University of Science and Technology, Qingdao 266510,China; 2. Engineering College , Linyi Normal University , Linyi276005 ,China)Abstract :Some kinds of hydraulic system simulation software were intruduced :Hopsan ,ADAMS/Hydraulics , Matlab/Simulink ,AMESim , analyzed their own character , at last , given a project application example respectively , this examples proved that can chose a kind of hydraulic system simulation software to carry on designing of hydraulic system.Key words :hydraulic system ; simulation ; ADAMS/Hydraulics ; MATLAB/Simulink ; AMESim 0引言随着机电一体化技术在现代机械中的应用,液压系统在一台机械中的造价比率越来越高,液压系统越来越复杂,因此对液压系统进行设计和分析的困难越来越大。

Ａｂ ｔ ａ ｔ Ａｉ ｎ ｔｐ ｏ ｌｍｓｏ ｏ ｃ ｓ ｉｎ ａ ｄ ｆ ｌ ｎ ｔ ｎ ｏ ｃ ｒｅ ｕ ｎ ｒ ｃ ｓ ｆｄ ｂ ｇ ｉｇ ｏ ｉ ，ｔ ｅ ｈ ｄ ａ ｌ ｄ ｌ ｓ ｒ ｃ ： ｍｉ ｇ ａ ｒ ｂ ｅ ｆｃ ｎ ｕ ｓｏ ｎ ｕ ｍｉ ａｉ ｃ ｕ ｒ ｄ ｄ ｒ ｇ ｐ ｏ ｅ ｓｏ ｅ ｕ ｇ ｎ ｎ ｓ ｅ ｈ ｙ ｒ ｕｉ ｍｏ ｅ ｏ ｉ ｔ ｃ
２ １ 年 ８月 ０１ 第３ ９卷 第 ｌ ６期
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机床与液压
Ｍ ＡＣＨＩ ＮＥ ＯＯＬ ＆ ＨＹＤＲＡＵＬ ＣＳ Ｔ Ｉ
Ａｕ ． ０１ ｇ２ １ Ｖｏ． ９ Ｎｏ ６ １３ ．１
Ｄ Ｉ １ ．９ ９ｊｉ ｎ １０ — ８ １２ １． ６０ ０ Ｏ ： ０ ３ ６／．ｓ ．０ １ ３ ８． ０ １．２ ｓ １
中图分类 号 ：Ｔ ３ ． Ｈ１７７ 文献标 识码 ：Ｂ 文章编号 ：１０ —３８ （０ １ ６— ５ ０ １ ８ １ ２ １ ）１ ０ ６—３
Ｓ ｍｕｌ ｔｏ ＆ Ｏｐｔｍ ｉａ ｉ ｎ ｆｔ ｅ Ｈｙ ａ ｌｃ Ｓｙ ｔ ｍ ｆ３ ０ ｉ ａｉｎ ｉ ｚ ｔｏ ｏ ｈ ｄｒ ｕ ｉ ｓｅ ｏ ０ ０ ０ ｋＮ ｄ ａ ｉ ａ ｈ ｎ Ｈｙ ｒ ｕｌ Ｍ ｃ ｉ ｅ ｃ
Ｋｅ ｙｗｏｒ ｄｓ： Ｈｙ ｒ ｕ ｉ ｃ ｉ ｅ； Ｈｙ ａ ｌｃ ｓ ｓｅ ； ＡＭＥＳ ｍ ｉ ｌ ｔ ｎ ｄ ａ ｌｃ ｍａ ｈ ｎ ｄｒ ｕｉ ｙ ｔ ｍ ｉ ｓｍｕ ａｉ ｏ
全 自动液压机是当代液压装备 生产线 上最关键 的 设备。随着液压技术 的不断进 步和发展 ，对液压机液 压系统的稳定 性 、可靠性 、精确性也提 出了越来越高 的要求。国内液压机 的水平 已接 近甚 至部分超过 国外 先进液压机的水平。但 液压系统 的设计 主要借助 于经 验 ，而 理 论 上 的研 究 工 作 却 很 少 。利 用 仿 真 软 件 Ａ Ｓ ＭＥ ｉ ｍ对液压机液压系统进行 仿真 ，可 以判别 液压 系统的设计是否合理 ，是 否能达 到预期 的设计 目的， 从而有效地缩短设计周期。 作者 以某公司设计的 ３ ０ Ｎ液压机为研 究对 ０００ｋ 象 ，该设备在调试过程 中的某个 阶段 ，液压 系统会产 生强 烈 的振 动 和 巨 大 的 “ 鸣 ”声 响。为 了快 速 、 炮 低成本解决这个问题 ，作者 利用仿 真软件 Ａ Ｓ ＭＥ ｉ ｍ建 模 ，并对模型仿真 ，得到了压制部分一个工作循 环的 压力 曲线 ，分析 曲线 ，最终找出了问题所 在 ，对 液压 系统进行 了改进 ，很好地解决 了实际问题。 １ ３ ０ Ｎ液 压机 液压 系统 工作原 理 ００ ０ｋ 对 比国内外液压机机械结构与液压系统 ，该 系统 有很多先进独特之处 。 １ １ 液 压机 机械 结构 特点 ． 在继承 国内外先进技术构造 的基础上 ，压机采用 常见 的四立柱结构 ，不 同之处在于 ：上下压头分别位 于上横梁 与模框 下部 ，并 由独立 的油缸 驱动和加 压 ，

浅析液压系统仿真技术现状及发展趋势摘要：随着科学技术的不断发展，计算机技术在各行各业的应用也逐渐成熟，计算机研究系统动态特征已经成为可能。

利用计算机研究物理系统的工作状况，计算最佳参数，从而完成液压系统的仿真，推动我国的技术发展。

本文将就液压系统的仿真技术现状和发展趋势进行探究，并给出个人建议，以期提供参考依据。

关键词：液压系统；仿真技术；现状；发展趋势引言：液压系统的仿真技术需要通过良好的动态性能来实现，在系统执行过程中，加强动态的灵敏程度，使反馈信号及时得到执行处理，从而使加工出的零件精度更高。

随着流体力学、计算机算法的升级发展，液压系统的仿真技术也日趋成熟，从而提高实验研究效率，提供更科学可控的结构方案。

总之，人们要通过不断探索，不断提高其仿真技术，解决压夜系统存在的各种问题，从而推动我国工业的持续发展。

一、仿真技术在液压系统中的具体应用1、利用仿真技术构建液压系统模型库针对于液压系统的性能分析，在以往的技术条件下，只能够支持函数运算，分析液压系统的稳定性和具体频率，无法保障系统内部变量的特征，并且难以对液压系统中的非线性问题进行分析处理。

利用仿真技术，将液压系统及其元件的动态内容传输至计算机，进行数字计算仿真测试。

通过数字仿真计算，可以建立起相应的液压系统模型数据库，为液压系统的具体应用提供数据支撑。

并且，在编程软件的发展下，仿真技术也得到了再次发展的机会。

通过自动编程系统，为仿真技术提供了图形输入的功能，降低了仿真技术的信息获取难度。

同时，通过数据获取的元件增加，扩充了仿真技术构建的元件模型库，为后续的仿真模拟实验提供更多的模型数据支持。

2、借助液压模型进行仿真实验在完成液压系统模型数据库的构建之后，可以利用模型数据进行仿真实验。

通过已经计算出的参数，结合液压系统的动态运行范围，对比理论数据进行调试，从而提高了液压系统的调试效率。

仿真实验促进新型系统的研发，在新元件的导入、参数调试、实际设计方面提供了大量科学有效的数据。

液压系统仿真技术摘要：本文在简单回顾液压仿真技术的发展之后，着重介绍了仿真技术及其在液压领域的应用，论述了液压建模与仿真技术的方法和几个关键问题，并通过实例分析介绍了通过SIMULINK/SimHydraulics模块进行液压系统建模的步骤，最后综述了液压系统仿真技术的发展趋势。

关键词：液压系统；仿真技术；SIMULINK/SimHydraulics1 引言液压系统是机械装备及控制系统的重要组成部分，由于其具有较大的功率重量比、响应快及低速稳定性好的特性，因此在航空航天、制造业及日常生活等领域得到了广泛的应用。

随着现代电子技术和控制技术的发展，一些原理新颖、物美价廉的新型液压元器件不断涌现，给这一传统的技术带来了新的生机。

迄今为止，液压元件和系统利用计算机进行仿真的研究已有30多年的历史。

随着流体力学、现代控制理论、算法理论和可靠性理论等相关学科的发展，特别是计算机技术的突飞猛进，液压仿真技术也日益成熟，已成为液压系统设计人员的有力工具。

2 仿真技术在液压领域的应用2.1 仿真技术概论仿真技术是以相似原理、信息技术、系统技术及其应用领域有关的专业技术为基础，以计算机和各种物理效应设备为工具，利用系统模型对实际的或设想的系统进行实验研究的一门技术。

液压系统应该具有良好的静态性能和动态性能。

若系统没有灵敏的动态特性，那么系统就不能迅速执行信号反馈，导致系统灵敏死区等，这样系统所提供的位移精度等就会降低。

过去依靠设计者的知识与经验采用真实的元部件组成一个系统，再使用这个系统对结构参数在系统动态特性方面的影响进行实验、研究。

该方法进行的研究虽然直观但是参数调节比较困难，而且一次性成功的把握很小。

由于不利因素的存在就要求人们利用其它方法进行设计与试验。

液压系统仿真技术应运而生，它不仅可以用于系统性能测试缩短了产品的研发过程使设计时间减少，还能够利用仿真从整体来分析与评估所设计的系统，进而达到缩短设计周期、增强系统稳定性及优化系统的目的。

液压系统的模拟仿真与分析液压系统是一种将流体力学原理应用到机械领域的重要技术。

液压系统主要将驱动源如液压泵、压缩空气、机械传动等能量源的动力能源，将其通过液压传动部件（液压处置）的转换作用，转化成液压能并输送到执行机构(缸)执行运动，从而实现预期的机械动作。

在实际生产和工程应用中，液压系统总是被广泛应用于各种机床、机器人、冶金设备、船、飞机及各种工业装备和农业机械、林业机械等，尤其在工程实际中，对于液压系统协调性及其动态特性的了解和分析都是非常重要的。

最近，液压系统的模拟仿真与分析工作在机械和自动化行业中也变得越来越重要，这是因为模拟仿真与分析可为液压系统分析和设计提供有效的工具，并能减少原型设计所需的开发时间和费用。

液压系统模拟工作的目标是基于系统及其子系统的建立，通过进行实验、设计和分析，来预测系统的运行和调整，然后确定设计和实际测试所需的最佳方案。

对液压机械系统的研究可帮助提高运转速度和精度，降低噪声和维护成本，提升安全性能和增强设计的经济效益等。

液压系统仿真模拟主要应用于两个方面: 第一个方面是在设计阶段使用仿真对系统进行优化设计和测试，以确保对整个系统进行适当的调整。

第二个方面是在运营阶段，用仿真对系统进行分析和修复。

为了实现这两个方面的目标，需要建立液压系统模拟仿真模型，并使用该模型对系统进行分析和修复。

液压系统仿真的基本原理是使用计算机软件(例如Matlab，Simulink等)构建液压系统的一份模拟，该模拟包括所有的液压元件及其动态特性参数，并通通过仿真模型，用计算机模拟液压系统运动、力和通过液压系统传输介质的流速和压力等信息。

其中，对于液压系统中的液流，常使用较为复杂的流体力学模型来模拟它的行为。

液压系统仿真模拟的建模方法有很多种，包括建立动态数值模型(Dynamic Numeric Model, DNM)、建立星型图结构模型(Flow-mass model)和建立复杂宏结构模型等。

深度模拟器液压系统仿真研究1. 引言- 概述液压系统的重要性- 简介深度模拟器技术和液压系统仿真技术2. 深度模拟器的结构和特点- 深度模拟器的基本结构和原理- 深度模拟器特有的多通道控制和数据采集技术3. 液压系统的建模和仿真方法- 液压系统的动态特性分析- 建立液压系统数学模型- 仿真方法及其优缺点4. 基于深度模拟器的液压系统仿真研究- 研究目标和方法- 深度模拟器模拟液压系统的实验结果- 对仿真结果的分析和验证5. 结论- 总结深度模拟器液压系统仿真研究的意义和价值- 探讨未来深度模拟器及其液压系统仿真技术的发展方向1.引言液压系统是一种广泛应用于工业和农业领域的传动和控制装置，在机床、航空、冶金、建筑等领域都有着广泛应用。

液压系统具有反应速度快、输出力大、传动稳定等优点，被广泛应用于传动和控制系统中。

深度模拟器技术及其液压系统仿真技术是基于计算机技术、控制理论和液压技术等多学科知识的综合应用，可以精确地模拟液压系统的运行过程，为液压系统的研究和开发提供了有力的工具和方法。

本文将围绕深度模拟器液压系统仿真研究展开，通过对深度模拟器和液压系统建模和仿真方法的介绍，以及基于深度模拟器的液压系统仿真研究的案例分析，探讨深度模拟器液压系统仿真技术在实践中的应用价值和发展前景，为液压系统的研究和开发提供参考和借鉴。

本文结构如下：第一章介绍深度模拟器液压系统仿真研究的背景和意义。

第二章分析深度模拟器的结构和特点，介绍深度模拟器技术的原理和应用。

第三章介绍液压系统的建模和仿真方法，包括动态特性分析、数学模型建立和仿真方法等方面。

第四章以液压系统的动态特性为研究目标，基于深度模拟器进行仿真研究，并对仿真结果进行分析和验证。

第五章结合本文对深度模拟器液压系统仿真研究的探讨，提出未来深度模拟器及其液压系统仿真技术的发展方向和展望。

通过本文的研究，有助于提高深度模拟器液压系统仿真技术的研究水平，促进液压系统的应用和发展，为工业和农业的现代化发展做出贡献。

地下卷取机卷取过程的有限元动态仿真卢舒心;吕勇【摘要】卷取机卷取过程是一个影响因素十分复杂的非线性变形过程,与传统的静态仿真相比,卷取动态仿真能清晰地观察到卷取各个时刻带钢和卷筒的受力情况.以某厂卷取设备卷取某型号带钢为例,利用有限元仿真软件进行三维动态仿真,为卷取机卷取过程仿真提供一种新的方法.%The coiling process of coilers is a complicated non-linear deformation process. Compared with the traditional static simulation, dynamic simulation can clearly show the stress of steel plate and drum during the process of coiling. This paper, with the coiling of steel strip in a certain plant as an example, uses finite element software to achieve 3D dynamic simulation of the coiling process, offering a new method for coiling simulation.【期刊名称】《武汉科技大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2012(035)004【总页数】4页(P308-311)【关键词】卷取机;有限元;动态仿真【作者】卢舒心;吕勇【作者单位】武汉科技大学机械自动化学院,湖北武汉,430081;武汉科技大学机械自动化学院,湖北武汉,430081【正文语种】中文【中图分类】TF30地下卷取机是卷取带钢的重要设备，其用途是把轧制后的热轧带钢卷成钢卷。

该设备广泛应用于带钢热连轧、薄板坯连铸连轧生产线上。

全液压地下卷取机液压系统仿真随着液压技术的不断发展与进步和应用领域与范围的不断扩大，液压传动与控制系统本身越来越复杂，要求的传递动力范围更大、控制精度更高，系统柔性化与系统各种性能要求更高，所有这些都对液压系统的设计提出了新的更高的要求。

采用传统的以完成执行机构预定动作循环和满足系统静态特性要求的系统设计远远不能满足上述要求。

因此对于现代液压系统的设计研究人员来说，对液压传动与控制系统进行动态特性研究，了解和掌握液压系统工作过程中动态工作特性和参数变化，以便进一步改进和完善液压系统，提高液压系统的响应特性，提高运动和控制精度以及工作可靠性，是非常必要的。

液压系统动态特性是其在失去平衡状态到达新的平衡状态这一过程，所表现出来的特性，引起此动态过程的原因归纳起来主要有两个：一个是传动与控制系统的过程变化引起的；另一个是由外界干扰引起的。

在这一过程中，系统中各参变量都在随时间变化，这种变化过程性能的好坏，就决定系统动态特性的优劣。

研究液压系统动态特性的主要问题有两个方面：一方面是稳定性问题，即高压系统中压力瞬间峰值与波动情况，主要分析液压系统是否会因为压力峰值过高而产生压力冲击，或系统经过动态过程后，是很快到达新的平衡状态，还是形成较持续的振荡；另一方面是过渡过程品质问题，即执行机构和控制机构的响应品质和响应速度，主要研究系统达到新的稳定状态所经历的过渡时间，达到压力峰值的时间以及速度、位移等参数随时间的变化等。

1.研究液压系统动态特性的主要方法研究液压系统动态特性的主要方法有传递函数分析法、模拟仿真法、实验研究法和数字仿真法等。

1.1 传递函数分析法传递函数分析法是基于经典控制理论的一种研究方法。

用经典的控制理论对液压系统进行动态特性分析通常只限于单输入、单输出的线性系统，一般先建立系统的数学模型，写出其增量形式，然后进行拉普拉斯变换，从而写出传递函数，再将传递函数用波德图表示。

通过相频曲线或幅频曲线分析其响应特性，或是进行拉普拉斯逆变换。

基于20-sim的液压系统键图建模与仿真前言本文在20-sim环境下，以典型液压系统为对象，建立了液压管道、液压泵、溢流阀等元件的键合图模型与整个系统的键合图模型，用实际参数进行动态仿真，其仿真结果表明，得到的活塞杆响应速度、泵的输出压力以及液压缸工作压力的动态变化正确合理，通过键合图建立的模型可以用20-sim软件进行参数的选择与优化研究。

1 典型液压系统典型液压系统由油泵、溢流阀、电液比例控制系统等部分组成，其回路如图1所示。

油泵1为系统提供动力，溢流阀2用于卸荷，比例控制阀3主要完成主压力的调整、卸荷、油流转换等功能，油缸4用于驱动负载5，油箱6为系统提供油源，并存储工作油液。

图1 典型液压系统回路2 典型液压系统键合图模型在液压系统中，组件间的负载效应及系统中功率流动情况都可以用功率键合图图形的方式描述。

液压系统和键合图元的对应关系如表1所示。

表1 液压系统和键合图元的对应关系液压系统液容液感液阻负载体积压动量压力流量键合图元 C I R Se q(t) p(t) e(t) f(t) 2.1 液压泵键合图模型液压泵是液压系统中的能量转换元件，将机械能转换成液压能。

变量泵的动态模型用图2所示的键合图模拟，其中，R l表示泄漏液阻，R f表示转动部分的摩擦，Cy表示压油腔的液容，MTF是一个调制变换器，其变换比1/k是可变参数C 的函数，对于径向柱塞泵，C 是斜盘的倾角。

CCbRR100MTFMTFSfSf1图2 泵的键合图模型在液压泵中，产生泄漏的缝隙一般很小，泄漏都是层流流动，泄漏液阻可以看作与泵的输出压力成正比。

根据泵的容积效率的定义可以求得泵的泄漏液阻qn PR V )1(1η-=(1)式中，P ，ηV ，q ，n 分别代表泵的输出压力、容积效率、排量和转速。

假设液压泵的泄漏系数K L =1/R l ，泵的液容KVC y = (2)其中V ，K 分别是液压泵的容积和油液体积弹性模量。

液壓動態系統之電腦設計分析摘要大部份工程系統分析或設計，均需引用多方面之技術。

以本文之液壓系統為例，輸入部份是一些原始驅動設備，例如內燃機或電動馬達，而這些原始驅動設備，所產生之速度與轉矩，由液壓元件，如泵及控制流體動力之閥，轉換成為液壓缸之速度與力量，再利用連桿或齒輪連接負載以做功。

至於閥之輸入及控制方式可以是電子式、液壓式或手動式操作，而終端輸出有時亦需用儀表、邏輯元件及控制器，構成回饋控制迴路，以達成精確之工作目的。

以液壓系統來說，面對多方面之技術，例如機構、流體動力、電子、儀表及控制等，液壓工程師必須精通每一門學問，才能正確的分析或設計液壓系統。

如上所述之液壓系統分析及設計，可藉由兩種方法完成，一為在實驗室中建造原型機系統；另一為利用電腦模擬達成設計及分析之目的。

但不管是否要建造原型機，想要分析液壓系統從輸入到輸出的整個現象及效能，電腦模擬將是個最省時省力省錢的方法。

然而要求每一位液壓工程師，除了對於本身之機械、液壓、氣壓等技術必須熟悉外，還必須具備有電腦語言、程式設計及數學模式化之能力似乎有些苛求，因此一套可以整合機械、電子、流体動力、及控制等元件之軟体，則為液壓工程師進行系統設計分析工作時所必需。

本文將討論如何利用電腦來設計分析液壓動態系統之觀念及技巧，並以實例說明之。

在進行電腦模擬分析時，本文採用 HyPneu 軟体為工具。

HyPneu 為一套可整合機械、電子、液壓、氣壓、及控制等各類元件於同一系統中之電腦設計分析軟體。

本文所提及的案例模擬結果均將詳述於本文。

前言以應用上來說，液壓系統通常可分為兩類，一類譬如像 Earthmoving Machine，主要的功能只是將動力，順序地傳送到不同的迴路；另一類應用在機器上，此類的應用比較注重速度、精度及穩定度。

雖然有些系統可能同時包含上述兩類型並互相配合，但由於篇幅有限，本文僅討論應用於機器上之液壓系統。

圖1開發液壓系統設計分析流程圖當設計液壓系統時，一旦設計目標確立後，液壓工程師即可開始著手設計工作。

液压系统设计的仿真研究与实践一、引言液压系统作为机械传动领域中较为重要的一种传动方式之一，在工业、航空、军事、农业等众多领域都有着广泛的应用。

液压系统设计的关键在于确保系统稳定性和可靠性，这需要液压系统设计师具有扎实的液压学理论基础和丰富的实践经验。

现代科技的不断发展，仿真技术的广泛应用为液压系统设计带来了一次全新的改革。

本文旨在通过液压系统仿真技术的研究和实践，探讨液压系统仿真技术在设计中的应用以及其优势。

二、液压系统设计的仿真技术液压系统是由液压元件、执行元件、控制元件、液压传动介质等组成的一个动力传动系统。

传统的液压系统设计通常是通过阻抗匹配和经验公式，从经验角度进行推算、计算。

但这种方式的计算精度较低，液压系统设计师会遇到大量的试验过程和修改流程。

在现代化的制造业和设计工作中，设计师们不再满足于此，开始尝试利用计算机仿真技术进行设计和验证。

液压系统仿真技术是一种基于计算机的液压系统设计软件，通过数值计算的方法，将各种物理量以图形化方式展现出来进行模拟，是一种快速分析液压系统的有效工具。

液压系统仿真技术的应用可以帮助液压系统设计师在设计前，先进性的分析和优化设计方案。

在设计完成后，还可以进一步进行系统的仿真验证和优化，从而确保液压系统的运行稳定和可靠性。

三、液压系统仿真技术的优势液压系统仿真技术在液压系统设计中的优势主要有以下几个方面：1.提高设计效率液压系统仿真技术可以高效地进行液压系统模型建立、仿真计算，从而节约工作时间，提高工作效率。

设计师可以通过高度集成的工作界面快速地生成系统图、参数设定、流程控制等，大大提高了设计效率。

2.优化设计方案液压系统仿真技术可以模拟出液压系统在运转过程中各种物理量的影响，可以通过改变系统结构、液压元件参数以及各级控制策略等因素，优化设计方案。

3.降低试验成本试验成本通常是液压系统设计中的一个重要因素，制造商需要花费很多成本进行试验。

而采用液压系统仿真技术，可以在计算机中进行系统的仿真验证，不仅可以大大降低试验成本，还可以避免试验不合格带来的经济及时间损失。

1.2 电液伺服控制系统及电液伺服阀的优点
液压伺服控制系统是在液压传动和自动控制理论基础上建立起来的一种自动控 制系统。许多工业部门和技术领域对高响应、高精度、高功率——重量比和大功率 的液压伺服控制系统的需要不断扩大，促使液压伺服控制技术迅速发展。特别是反 馈控制技术在液压装置中的应用，以及电子技术与液压技术的结合，使液压伺服控 制系统这门技术不论在元件和系统方面， 还是在理论和应用方面都日趋完善和成熟， 并形成一门新的学科，成为液压技术的重要发展方向之一 。 电液伺服控制系统是由电气的信号处理部分与液压的功率输出部分组成的闭环 控制系统。根据被控制的物理量名称一般可分为位置伺服控制系统、速度伺服控制 系统、压力伺服控制系统等。该系统具有控制精度高、响应速度快、信号处理灵活、 输出功率大、结构紧凑、重量轻等优点。因此，电液伺服控制系统广泛应用于金属 切削机床、重型机械、锻压机械、起重机械、汽车、飞机、船舶和军事装备等方面。
III
重庆大学硕士论文
1 绪论
1 绪 论
1.1 概述
现代热轧带钢的生产绝大部分采取连续化成卷生产，带钢的卷取是热连轧工艺 中最后一道关键工序，由地下卷取机(Down Coiler)来完成。热带钢卷取机是带钢热 连轧线的关键设备之一，通常安装在精轧机区的输出辊道后部，其功能是将轧制好 的成品带钢卷成钢卷。卷取机的生产状态直接影响着整条热轧线生产能力的发挥， 也直接影响到成品带钢的质量和生产效率。卷取机是一个集机械、电气、控制和传 动为一体的复杂系统，并且在冲击震动、 高温、水和氧化铁皮等恶劣环境下工作。 如果系统性能不好，卷出的带卷会出现“塔卷”，“面包卷”等质量问题，并严重地制 约着热连轧生产的顺利进行，降低生产效率，因此研究高性能、高强度、低冲击的 卷取机是一项十分重要的任务。 助卷辊是热带卷取机的重要机构之一，位于卷筒周边处。现今广泛使用的卷取 机是三助卷辊式，其助卷辊的功能是协助卷筒卷紧带钢，并要求在卷取开始和卷取 终了前压紧带卷。早期生产工艺助卷辊是采用气动控制，采取预设辊缝的方式，使 带钢刚性地通过卷筒和助卷辊间，此方式显然会使带钢头部对助卷辊产生很大的冲 击，导致助卷辊和其传动机构损坏，而且对成卷板带表面冲击痕迹。随着控制技术 的提高，原来的气动控制系统现已逐渐改为液压控制，并通过实现踏步运动来避免 带钢头部凸度的撞击。该系统称为液压踏步控制系统（也称为自动跳跃控制系统， AJC 系统） ，其控制方式是电液伺服控制[5,27,30,39, 50]。

挖掘机液压系统设计与仿真
机电111 指导老师：宋老师
挖掘机工作原理
液压系统驱动,挖掘机的功能。
设计的主要内容
1.了解液压挖掘机的结构 发动机、液压系统、工作装置、行走装置和电气控制等组成 2.挖掘机液压系统设计要求 液压挖掘机一个实现各个运动所要求的液压控制系统。 3.挖掘机液压系统模型建立与仿真 采用sim软件建立液压挖掘机的液压模型并验证设计的正确性。
SimulationX的基础功能模块是工程系统设计、建模 和分析应用的基础
元件的选取
首先打开Simulationx的工作界面，根据之前 所设计的挖掘机液压原理图，明确我们所需 要的液压元器件，在这个工作界面的最左边 的元器件库找到我们所需的液压，机械，电 气，传热，磁路元件库，并从中找出所需的 内燃机、信号器、液压泵、液压缸、液压马 达、三位四通换向阀等所需的元器件。并把 他们拖入正中间的工作界面。那么就选取了 这些液压元器件。
动臂油缸作用力分析
动臂油缸作用力，即最大提升力， 以能提升铲斗内装满土壤的工作 装置至最大卸载距离位置进行卸 载来确定。
马达排量的确定
名称
回转马达
行走马达
马达转速
1500r/min 2000r/min
马达排量
25ml/r 30ml/r
SimulationX的简介
SimulationX 是一款分析评价技术系统内各部件相互 作用的权威软件，是多学科领域建模、仿真和分析 的通用CAE工具，并具有强大标准元件库，这些元 件库包括：1D力学 、3D多体系统、动力传动系统、 液力学、气动力学、热力学、电子学、电驱动、磁 学和控制。另外，SimulationX还具有强大的后处理 系统。
铲斗缸的仿真曲线
信号