基于工程模拟器的液压系统仿真模型开发与应用

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1、为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。基于工程模拟器的液压系统仿真模型开发与应用　　摘要：工程模拟器通过建模与仿真技术，为工程师和飞行员提供了一台具有运动感觉及高逼真度模拟飞行环境的试验平台。为了支持控制律设计及适航验证试验，必须集成高保真且符合需求的机载系统仿真模型，从而提高工程模拟器的置信度。液压系统作为源系统，为飞机多个用户提供液压源，其模型精度直接影响模拟器性能。基于工程模拟器环境提出了液压系统仿真模型开发、测试及应用方法，为开

2、发适用于模拟器的液压系统模型提供参考。　　关键词：工程模拟器；液压系统；仿真模型　　DOIDOI：/　　中图分类号：TP319　　文献标识码：A文章编号：1672--0140-02　　0引言为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。　　近年来，液压传动与控制

3、系统在国民经济各行业得到广泛应用。流体力学、现代控制理论、算法理论、可靠性理论等相关学科的迅速发展，尤其是计算机技术的突飞猛进，使得液压系统可以通过仿真技术进行分析和评估，从而优化系统设计、缩短设计周期，解决系统设计存在的问题[1]。计算机仿真是利用现代计算机技术，对待分析系统进行数字建模，并根据需要编制相应的程序对系统模型进行仿真分析的过程。MATLAB是MathWorks公司1982年推出的一套高性能数值计算可视化软件，它提供的动态仿真工具箱Simulink，是众多仿真软件中功能最强大、最优秀的一种，使建模、仿真算法、仿真结果分析与可视化等实现起来非常简便[2]。　　液

4、压作为动力源系统，因为其高可靠性和高功率输出性能，在民用飞机设计中应用广泛。一般大型客机液压系统为相互独立的三余度系统，主要组成部分为：发动机泵、电动液压泵、防火切断阀、液压油箱组件、油滤组件、蓄压器、能源转换装置、系统综合控制单元、系统安全阀、压力传感器、温度传感器、活门及开关等。液压系统的主要功能是为飞机液压用户提供液压能源，这些液压用户包括主飞行操纵系统、高升力操纵系统、起落架及机轮刹车系统等。　　1工程模拟器对液压系统仿真模型需求　　工程模拟器是半实物仿真平台，贯穿于飞机设计各个阶段，在飞机研制不同时期，都可以配合飞机研制实现相应功能。工程模拟器主要包括以下系统[3

5、]：①座舱结构及驾驶舱设备仿真系统；②飞行仿真系统；③机载系统仿真；④操纵负荷系统；⑤视景系统；⑥硬件接口系统；⑦计算机实时仿真及网络系统；⑧运动系统；⑨声音系统；B10综合控制台。为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。　　工程模拟器实时仿真架构中主控计

6、算机作为核心节点，与其它计算机节点共同构成一个星型分布式计算机系统。主控计算机采用VxWorks/Linux等实时操作系统以保证仿真迭代解算的实时性。在主控计算机中，运行实时管理软件，通过“看门狗”时钟机制对仿真程序的调用运行实现精确定时，对各分系统的仿真软件进行管理和调度，同时还对网络通讯进行集中管理。　　模拟器设计中，需要基于工程模拟器架构、实时操作系统以及承担试验需求，提出各机载系统仿真模型需求，其中液压系统仿真模型开发建模规范至少应包含以下内容：①开发工具：应指明模型开发软件及版本；②模型运行频率：应指明模型运行频率；③提交形式：一般要求封装S函数支持Windows

7、桌面仿真，基于开源模型RTW自动生成的ERTC代码支持模拟器实时仿真；④模型功能：一般要求模型反应整个液压系统架构，代表真实系统功能，包括正常功能和系统典型故障；⑤性能要求：一般体现在流量、压力等可量化指标与数据源可接受容差范围；⑥构型控制要求：需要将模型、相关库文件、报告等纳入构型管理系统，控制更改；⑦提交文档要求：应提交模型描述报告和测试报告；⑧技术支持要求：模型供应商应在工程模拟器集成仿真模型过程中提供技术支持。　　2液压系统仿真模型开发为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运