运城学院：《液压与气压传动》课程教学资源（PPT课件讲稿）液压仿真技术

液压仿真技术

液压仿真技术

仿真技术 。随着科学技术的发展，特别是计算机技术的发展， 利用计算机作为工具来研究实际系统的动态特性 已成为可能。 ·计算机仿真一一在计算机上进行实验，研究实际 物理系统的各种工作状况，确定最佳参数匹配

仿真技术 • 随着科学技术的发展，特别是计算机技术的发展， 利用计算机作为工具来研究实际系统的动态特性 已成为可能。 • 计算机仿真——在计算机上进行实验，研究实际 物理系统的各种工作状况，确定最佳参数匹配

液压仿真的必要性 ·一个比较完善的液压系统不仅应有良好的静态性 能，而且还应具有良好的动态性能。这是因为系 统中执行元件的速度、动作和方向以及外载荷经 常在不断变化，如果系统的动态特性不灵敏，则 反馈信号就无法被系统很快执行，造成系统灵敏 死区、动作死区等，这样被加工出来的零件精度 就会降低

液压仿真的必要性 • 一个比较完善的液压系统不仅应有良好的静态性 能，而且还应具有良好的动态性能。这是因为系 统中执行元件的速度﹑动作和方向以及外载荷经 常在不断变化，如果系统的动态特性不灵敏，则 反馈信号就无法被系统很快执行，造成系统灵敏 死区、动作死区等，这样被加工出来的零件精度 就会降低

·以前人们在研究和设计时，常常凭借设计者的知 识和经验用真实的元部件构成一个动态系统，然 后在这个系统上进行实验，研究结构参数对系统 动态特性的影响。用这种方法进行参数调节比较 困难，要花费大量的人力、物力和时间，而且一 次性成功的把握很小。 。计算机仿真技术不仅可以在设计中预测系统性能， 减少设计时间，还可以通过仿真对于所设计的系 统进行整体分析和评估，从而达到优化系统、缩 短设计周期和提高系统稳定性的目的

• 以前人们在研究和设计时，常常凭借设计者的知 识和经验用真实的元部件构成一个动态系统，然 后在这个系统上进行实验，研究结构参数对系统 动态特性的影响。用这种方法进行参数调节比较 困难，要花费大量的人力、物力和时间,而且一 次性成功的把握很小。 • 计算机仿真技术不仅可以在设计中预测系统性能， 减少设计时间，还可以通过仿真对于所设计的系 统进行整体分析和评估，从而达到优化系统、缩 短设计周期和提高系统稳定性的目的

计算机仿真在液压领域的应用 ·通过理论推导建立已有液压元件或系统的数学模型 用实验结果与仿真结果进行比较，验证数学模型的准 确度，并把这个数学模型作为今后改进和设计类似元 件或系统的仿真依据。 通过建立数学模型和仿真实验，，确定已有系统参数的 调整范围，从而缩短系统的调试时间，提高效率 。 通过仿真实验研究测试新设计的元件各结构参数对系 统动态特性的影响，确定参数的最佳匹配，提供设计 所需的数据。 ● 通过仿真实验验证新设计方案的可行性及结构参数对 系统动态性能的影响，从而确定最佳控制方案和最佳 结构

计算机仿真在液压领域的应用 • 通过理论推导建立已有液压元件或系统的数学模型， 用实验结果与仿真结果进行比较，验证数学模型的准 确度，并把这个数学模型作为今后改进和设计类似元 件或系统的仿真依据。 • 通过建立数学模型和仿真实验，确定已有系统参数的 调整范围，从而缩短系统的调试时间，提高效率。 • 通过仿真实验研究测试新设计的元件各结构参数对系 统动态特性的影响，确定参数的最佳匹配，提供设计 所需的数据。 • 通过仿真实验验证新设计方案的可行性及结构参数对 系统动态性能的影响，从而确定最佳控制方案和最佳 结构

二、液压建模与仿真的方法 仿真技术的三个主要组成部分是数学建模、模型解 算和仿真结果分析

二、液压建模与仿真的方法 仿真技术的三个主要组成部分是数学建模、模型解 算和仿真结果分析

自行编程仿真 ·对于较为简单的系统，而仿真者具有较好的建模能力 和一定编程能力，则自行编程进行仿真。 早在五十年代，Hanpun(汉普1953)和Nightingale (1957)就分别作了液压伺服系统动态性能分析，那时 采用的是传递函数法，一般只分析系统的稳定性及频 率响应，这是一种理论成熟、简单实用的方法，直到现 在，仍被广泛采用。但这种方法只能用在单输入一单 输出的线性定常系统中，不足以描述系统内部的各变 量的特征，也不易处理液压系统中普遍存在的非线性 问题。所以这种方法在研究机构中的研究人员与研究 生用得较多；

自行编程仿真 • 对于较为简单的系统，而仿真者具有较好的建模能力 和一定编程能力，则自行编程进行仿真。 • 早在五十年代, Hanpun (汉普1953) 和Nightingale (1957) 就分别作了液压伺服系统动态性能分析, 那时 采用的是传递函数法, 一般只分析系统的稳定性及频 率响应, 这是一种理论成熟、简单实用的方法, 直到现 在, 仍被广泛采用。但这种方法只能用在单输入－单 输出的线性定常系统中, 不足以描述系统内部的各变 量的特征, 也不易处理液压系统中普遍存在的非线性 问题。所以这种方法在研究机构中的研究人员与研究 生用得较多；

·第二种方法是数学模型由用户自行建立，选用一些 通用的算法系统进行仿真，如常用的 MATLAB/SIMULINK软件，它提供了许多数学 模型解算工具，更值得一提的是这类软件还提供 较好的仿真结果后处理功能。该方法越来越多地 为研究人员所使用；

• 第二种方法是数学模型由用户自行建立,选用一些 通用的算法系统进行仿真，如常用的 MATLAB/SIMULINK 软件，它提供了许多数学 模型解算工具，更值得一提的是这类软件还提供 较好的仿真结果后处理功能。该方法越来越多地 为研究人员所使用；

·第三种方法是选用专用的液压仿真软件进行仿真， 这类专用软件一般提供建模工具，用户只要根据 要求用原理图等方式输入仿真用数据，专用软件 便可自动建立数学模型，并进行仿真计算输出仿 真结果

• 第三种方法是选用专用的液压仿真软件进行仿真， 这类专用软件一般提供建模工具，用户只要根据 要求用原理图等方式输入仿真用数据，专用软件 便可自动建立数学模型，并进行仿真计算输出仿 真结果

MATLAB simulink hydraulic 液压仿真技术

MATLAB simulink hydraulic 液压仿真技术