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1、第4期(总第100期)液 压 气 动 与 密 封No.4(SerialNo.100)2003年8月Hyd.Pneum.&SealsAug.,2003面向创新的液压仿真技术陈 鹰(浙江大学流体传动及控制国家重点实验室 310027)摘 要:本文从系统创新设计的角度,对液压仿真技术的最新进展情况进行讨论,对国际上几个有影响的液压仿真软件系统进行剖析。在上述讨论的基础上,提出面向创新的液压仿真技术的一些基本内容,同时介绍浙江大学在仿真技术领域的工作新进展,并对液压仿真技术的发展趋势进行阐述。关键词:创新设计;液压仿真;数学建模;优化中图分类号:TH13
2、7 文献标识码:A 文章编号:100820813(2003)04200162061 前 言trol)开发。该软件在上世纪80年代初先以HASP为仿真技术作为液压系统或元件设计阶段的必要名出现的,1992年以全新的面貌,推出其升级版,命名手段,已被业界广泛认识。液压仿真技术,从诞生到为Bath/fp。该系统运行在Unix和Linux的XWin2今天,已经有30多年的历史,在我国也有20多年的dows下,运行时主界面如下:发展历史。在这个发展的历史中,新的仿真理论与方该软件采用面向原理图的图形建模方法,但原理法,新的仿真软件系统层出不穷。在大谈系
3、统的创新图的编辑过程仍然比较粗糙。总体上离商品化还有设计的今天,历史又给液压仿真技术,带来了新的课一段距离(比如元件图标放上去后就不能再移动,改题与机遇。浙江大学在我国液压仿真技术的发展过变图标位置必须删除这个图标后重画或通过复杂的程中,一直以推动与发展具有中国自己的特色的液压菜单操作完成),仿真的速度也不太理想。仿真技术为已任,从上世纪80年代初引进德国DSH参数赋值通过双击元件图标弹出赋值对话框的软件开始,经历了Simul/ZD,到今天的ZJUSim系统,形式完成,各个元件的缺省的参数,依据与实际值接[9]近的原则进行预设,方便了使用者进行取
4、值。相同元不断地在这个领域中进行不懈的耕耘。本文在剖析国外部分有影响的仿真软件的基础件之间可以拷贝参数值,也可以选择一批元件,然后上,试图提出一些面向创新的液压仿真技术所需要解在一个文本文件中列出各个元件的参数名,在文本文决的新的课题,供国内从事液压仿真技术的同仁们讨件中按规范设置参数值。目前该软件还没有优化和论批评。同时,简单介绍近期浙江大学在液压仿真技网络功能三维动画功能,也没有提供与其他软件的接术方面开展的研究工作。口。2 国外相关液压仿真软件剖析 该软件的特点有这样几个方面:面向原理图的建在国际上,有许多成熟的仿真软件包广泛应用于液压领
5、域的设计过程中,其中德国亚琛工业大学的DSH软件和英国Bath大学的Bath/fp是推出得最早,在行业中影响也是最大。随着这几年来的发展,又有数十款液压仿真软件和通用的系统仿真软件应运而生。本文将着重对Bath/fp、DSH、瑞典的HOSPAN、法国的AMESIM和美国的Simulink这五个系统,进[3][12]行较为全面的剖析。[2][4]2.1 英国的Bath/fpBath/fp系统(图1),是专门用于液压与气动系统的时域仿真软件,由英国Bath大学传动与运动控制中心(CentreforPowerTransmissionandMotionC
6、on2收稿日期:2003205226作者简介:陈鹰,教授,博导,浙江大学流体传动及控制国家图1Bath/fp系统重点实验室,杭州浙江大学玉泉校区。©1995-2006TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.2003年8月 陈 鹰:面向创新的液压仿真技术 17模;齐全的可扩展的元件库(包括液压,气动的标准元件库,管道库,子元件库,控制库,负载库);将非线性仿真获得数据进行线性处理,以方便与控制包的连接。[5]2.2 德国的DS
7、Hplus该软件现为德国FLUIDON股份有限公司的产品,是专用的液压仿真软件系统。该公司是从德国亚琛大学流体传动及控制研究所分离出来的。DSHplus的早期版本于1972开发,早期版本叫DSH。DSHplus是其升级版本。该软件采用C++语言编写,运行时需要C++编译器支持。德国亚琛工业大学将该软件作为主打产品,成立相应公司进行市场化运作,这有利于高校的研究成果走向市场,更好地服务于行业,图2DSHplus系统同时也有利于仿真软件的进一步发展,值得称道。该(BONDGRAPH)相比,键合图法只能描述元件间的软件的主界面如图2所示。连接关系,不能
8、反映元件间的因果关系,而传输线法系统面向原理图建模,具有图形建模功能。对元能够描述出元件间的因果关系。该软件还拥有图形件进行了细致的分类
