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液压仿真可视化建模环境中功率键合图的自动生成

0 引言作为一种通用的系统建模手段 ,功率键合图具有用统一的方式处理多种能量流并存的系统结构、图形描述与数学描述的高度一致性及较强的建模过程规则化等特点 ,是进行系统动态特性研究的有力工具。目前已开发出了多种基于键合图建模技术的仿真软件 ,美国的ENPORT、日本的BGSP和大连理工大学的SIM等 ,由于受当时计算机软硬件条件的限制 ,对于模型的输入均采用了字符描述文件方式。这种方式虽然比较简捷、明晰 ,但其模型描述尚不够直观 ,模型的分析和修改也不甚便利。随着计算机技术水平的发展 ,特别是基于图形窗口的Windows操作系统的普及 ,在仿真中应用计算机图形技术已经成为先进仿真技术发展的一个主要趋势。为此 ,作者对SIM的模型输入模块在原有功能基础上进行了扩充和完善 ,建立了一个基于图形和面向对象技术的可视化建模环境 ,实现了功率键合图的自动生成及以此为基础的模型定义与输入。本文主要介绍键合图自动生成器的构造及实现机理。1 键合...  (本文共4页) 阅读全文>>

大连理工大学
大连理工大学

液压系统可视化动态建模技术及其软件实现方法研究

液压仿真技术在液压系统的设计、分析和改进中具有十分重要的价值,正逐渐引起业界的广泛重视,相继涌现出了大批优秀的液压系统动态特性仿真软件。特别是功率键合图建模技术在液压系统动态特性研究领域中的成功应用,为其提供了强有力的技术手段,大大推动了这方面研究工作的进展。然而在基于键合图建模技术液压仿真软件的推广使用方面,却遇到了不小的障碍,一个很重要的原因就是该类软件对使用者的起点要求过高,从而限制了其效能的发挥。为了改变这种不利状况,推动液压仿真技术的推广与使用,充分发挥出键合图技术在建模方面所具有的优势,本论文开展了液压系统可视化动态建模及其关键性技术的研究工作,旨在进一步改善动态仿真需求与软件支撑不完善性之间的矛盾,研制开发出具有较强的实用价值、更易于用户使用与推广的基于键合图建模技术的液压系统动态仿真通用软件。本文的研究工作主要有以下几个方面:液压系统可视化建模环境总体组成技术研究;面向液压原理图可视化建模技术研究;键合图图形建模...  (本文共152页) 本文目录 | 阅读全文>>

重庆大学
重庆大学

可视化建模技术在液压CAI仿真实验中的应用研究

液压仿真技术在液压系统的设计、分析及优化过程中具有十分重要的价值,正逐渐引起业界的广泛重视,相继涌现出了大批优秀的液压系统动态特性仿真软件。液压CAI (Computer Assisted Instruction)教学仿真软件作为液压仿真软件的一个分支,是一种专门用于液压传动系统计算机辅助教学的工具,它以计算机技术的发展为依托,近几年来得到了长足的发展。作为液压传动课程的一个现代化的教学工具,CAI软件在液压教学中发挥着越来越重要的作用。从系统仿真的应用角度来看,为减少模型开发时间,改善人机之间的通信手段及其质量,采用可视化交互建模环境以及面向对象技术已成为液压仿真技术的研究热点之一。本论文开展了液压系统可视化动态建模环境及其关键性技术的研究工作。将基于特征技术和面向对象技术相结合,应用于图形化建模软件开发中;建立了一个开放的基于特征的液压元件图形库;建立了图形操作界面,使用户能够绘制液压系统原理图,并通过该图形操作界面实现对系...  (本文共64页) 本文目录 | 阅读全文>>

《液压气动与密封》2011年03期
液压气动与密封

键合图

功率键合图,简称键合图,是一种由来描述工程系统能量结构的图示表示方法。它以一种向量的形式给出了复杂系统的简练描述,极大地提高了人们对工程系统行为的洞察力。目前,功率键合图方法已在机械、热力学、生理学、化学、流体、生物学、电子及磁系统等工程技术领域的动态分析与控制研究中得到了广泛的应用。特别是近年来,其应用已经延伸到了农业、太阳能和核能系统。其中,有的系统是多种能量耦合的复杂系统,系统中又包含若干各种元件。系统在工作过程中,有的元件产生能量,有的元件消耗能量,有的元件使能量从一种形式转变为另一种形式,有的元件则仅传递能量。按功能将这些元件分成若干种类,把它们有机地结合起来就可以描述物理系统。功率键合图方法的核心思想是认为一个工程系统的动态过程即是其功率流在特定激励作用下重新分布与调整的过程。以一种统一的方法对系统各部分功率流的构成、转换、相互间逻辑关...  (本文共1页) 阅读全文>>

《焦作矿业学院学报》1988年01期
焦作矿业学院学报

用键合图理论分析采煤机液压调速系统的探讨

前言 键合图的基本理论是美国麻省理工学院H,Paynter教授于60年代初首次提出,后由加里福尼亚大学的几位教授发展而形成。键合图理论建立时间虽然不长,但在机械、液压、电气工程等技术领域中的应用已相当广泛,其原因是键合图理论肩琶方便地模拟各种线性和非线性元件和系统,可按规范化的程序建立系统的数学模型,并能处理多输入多输出系统,利用数字计算机仿真,可预测系统的动态特性。 本文以ML 53一170型采煤机的液压调速系统为对象,应用功率键合图理论建立起系统的数学模型,用状态空间法分析系统的动态特性,用计算机进行求解。 一、MLs3二170型采煤机液压调速系统的键合图 在工程上,对所研究的系统根据建模目的进行适当简化,略去那些对系统特性影响较小的次要因素,使所建立的模型既简单又能满足精度要求,这是建模的重要一环。根据“l了。”型采煤机牵引调速系统的工作原理,取系统的某种工作情况为研究的初始状态,将系统原理图简化后如图l所示。 为了不使理...  (本文共9页) 阅读全文>>

大连理工大学
大连理工大学

基于键合图的多领域统一建模与仿真技术研究

复杂机电液系统集成了机械、电气、液压及控制等多种学科领域,具有复杂性、异构性及“信息”和“物理”相融合等特征,多领域统一建模与仿真技术正是针对不同学科子系统之间的耦合进行整体性能预测、分析和优化的关键技术,为复杂机电液系统的创新设计及并行开发提供了有效的解决途径。键合图和面向对象建模是当前最常用的两种多领域统一建模方法,其基于组件连接机制的建模方式常导致系统方程中普遍存在“代数环”和“微分因果关系”问题,对系统状态方程推导和微分代数方程(DAEs)数值求解等带来很大困难。键合图方法所特有的因果关系分析能显化“代数环”和“微分因果关系”问题,基于该优点,本文从键合图模型修正及基于键合图的符号/数值混合算法的角度考虑其对策;另外,基于面向对象的Modelica建模语言开发键合图仿真工具BGSim,从而为处理“代数环”和“微分因果关系”问题提供有效的技术支撑。主要研究内容和结论如下:(1)利用因果路径分析方法,实现了键合图模型中“代数...  (本文共156页) 本文目录 | 阅读全文>>

机械科学研究总院
机械科学研究总院

面向对象的多领域复杂机电系统键合图建模和仿真的研究

复杂机电产品,通常涉及机械、控制、电子、液压、气动和软件等多学科领域,开发是一个多领域交叉的系统工程,需要进行多领域建模和仿真。本文针对这一工作,在山东省科委重点项目“复杂产品虚拟样机技术研究”的支持下,对基于键合图方法的面向对象的多领域复杂系统建模和仿真进行了深入研究。第一章首先综述了多领域建模和仿真、多领域统一建模方法和语言、基于图形多领域建模、键合图建模等研究和应用的发展现状,讨论了存在的问题,论述了面向对象的多领域复杂系统键合图建模和仿真的研究意义和研究内容。第二章概括地介绍了键合图建模的基础理论,包括键合图基本组成元素的符号定义及在不同的工程系统中其所表达的物理特性和所具有的数学描述、键合图的因果关系、由键合图模型建立状态方程的基本方法和步骤,为后续各章的研究做好理论基础。第三章深入研究了键合图的面向对象的特性,键合图元件在Modelica语言中的描述机理,以及键合图模型在Modelica中的实现。在此基础上,深入研究...  (本文共163页) 本文目录 | 阅读全文>>