依托面向程序技艺的公工艺器械压力体系动态逼真
  • 技术应用
  • 2012-10-12 10:34
  • 来源:中国液压网
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  •   一般液压系统主要包括以下几个部分:动力部分(液压泵)、执行部分(液压马达和液压缸)、控制部分(液压阀和传感器)、辅助部分和工作介质。各种液压元件的特性和功能不同,因此可以将每一种液压元件定义为一个类,这样一个液压系统就可以分解为液压泵类、液压缸类和液压马达类等等。

      采取封装技术将液压元件的特性参数进行封装,可以利用C++编程,把液压元件特性参数设置成私有类型实现液压元件特性参数的隐蔽,完成封装过程,大大改善仿真软件的可维护性和可重用性。

      注意到复杂液压系统中常常会存在一种液压元件的不同类型,这给继承带来方便。以液压马达为例,液压马达有柱塞型、叶片型和齿轮型等,而柱塞型马达还可以继续划分为变量马达和定量马达等类型,也就是说液压系统可以分解为一种清晰的层次结构。以液压马达为例给出了液压系统层次结构示意图,从这个层次结构可以看出,液压系统可以运用继承的方法来描述,通过继承会使编制出的仿真程序代码效率大大提高。在实际建模的过程中,为方便起见采用从*低层向*高层逐层继承的方法,直至整个液压系统类的建立。利用C++编程,很容易实现上述继承关系,定义柱塞马达的参数}在柱塞型马达类定义过程中,只需定义其特有的特性参数,其余从液压马达类继承。这样整个液压系统可以描述成动力部件类、执行部件类、控制部件类和辅助部件类等大类的集合,每个大类下包含数个小类。在封装和继承的基础上,利用液压系统中的各个液压元件之间的联系和各自元件的特性即可以建立起系统的仿真模型。具体地说通过建立容腔内的压力方程和运动部件的运动微分方程即可以建立起系统的仿真模型,仿真模型也可以根据液压系统的方块图来建立。在系统仿真模型的基础上,选择龙格-库塔方法对液压系统进行动态仿真,编程语言选择比较流行的C++语言。

      仿真实例编制了液压系统动态仿真软件,软件主要由系统初始化、系统仿真、仿真结果和系统管理等组成。系统仿真步骤如下:(1)系统初始化。首先要对系统的参数进行初始化,包括仿真系统参数初始化和液压系统参数初始化两部分,在这里要设置仿真的步长、起始时间等参数和液压元件的参数。

      (2)系统仿真。在仿真软件的界面上选择系统仿真,该指令启动软件的核心部分对输入系统的动态特性进行仿真。

      (3)输出结果。当系统仿真计算结束后会自动弹出对话框告知系统仿真过程结束,这时选择仿真结果指令即可以看到具有动画效果的系统动态特性曲线。

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