液压系统建模与仿真PDF电子书下载

1 绪论 1

1.1 液压传动与控制技术发展概况 1

1.2 液压传动与控制系统的特点 7

1.3 液压系统动态特性研究概述 9

2 液压技术基础知识 15

2.1 液压介质及其特性 15

2.1.1 液压介质的分类及特点 15

2.1.2 液压介质主要物理性质 17

2.1.3 液压介质的技术性能 19

2.1.4 液压介质的选择和使用 22

2.1.5 液压系统污染控制 23

2.2 液压流体力学基础 27

2.2.1 流体静力学基础 27

2.2.2 流体动力学基础 30

2.2.3 流动液体压力损失计算 38

2.2.4 小孔及缝隙的流量计算 45

2.2.5 液压冲击与空穴现象 54

3.1.1 液压泵和液压马达 59

3 液压传动与控制系统 59

3.1 液压元件 59

3.1.2 液压缸 78

3.1.3 液压控制阀 84

3.1.4 辅助装置 115

3.2 典型液压回路 123

3.2.1 压力控制基本回路 123

3.2.2 方向控制基本回路 130

3.2.3 速度流量控制基本回路 133

3.2.4 其他基本回路 143

3.3 液压传动与控制系统设计 148

3.3.1 主机工况分析和明确设计任务 149

3.3.2 液压系统的方案设计 149

3.3.3 液压系统的参数设计计算 153

3.3.4 拟定液压系统原理图 154

3.3.5 液压元件的选择计算 154

3.3.6 液压系统的验算 156

3.3.8 液压系统设计实例 157

3.3.7 绘制工作图、编制技术文件 157

3.4 液压伺服控制系统 160

3.4.1 液压伺服系统工作原理 161

3.4.2 液压伺服系统的组成和分类 163

3.4.3 液压伺服系统的优缺点及应用 165

4 液压系统动态特性分析 168

4.1 液压系统动态设计方法 168

4.2 用经典的控制理论分析元件和系统 171

4.2.1 液压泵的动态特性分析 173

4.2.2 液压缸的动态特性 179

4.2.3 溢流阀的动态特性 185

4.2.4 开关型阀控缸系统动态特性 189

4.3 液压系统动态特性数字仿真方法 193

4.3.1 面向状态方程的数字仿真 194

4.3.2 面向传递函数的数字仿真 196

4.3.3 面向系统方块图的数字仿真 196

5 液压系统常用建模方法 198

5.1.1 系统概述 199

5.1 液压系统及其数学模型 199

5.1.2 模型概述 203

5.1.3 液压系统的描述及其特性 206

5.2 解析法建模 207

5.2.1 微分方程模型 208

5.2.2 传递函数与方框图 209

5.2.3 信号流图 210

5.3 状态空间法建模 212

5.3.2 系统状态变量模型 213

5.3.1 系统状态和状态变量 213

5.3.3 解析法建状态变量模型 215

5.4 功率键合图法 221

5.4.1 功率键合图的特点 222

5.4.2 功率键合图的构成和符号 222

5.4.3 功率键合图的绘制 235

5.4.4 从功率键合图导出状态方程 240

5.4.5 功率键合图法应用实例 241

6 “灰箱”建模方法 246

6.1 “灰箱”建模法步骤和特点 248

6.1.1 “灰箱”建模法的指导思想与建模原则 248

6.1.2 “灰箱”建模法步骤 249

6.1.3 “灰箱”建模法的特点 250

6.2 “灰箱”建模法原理 250

6.3 液压系统子模型 253

6.3.1 油泵 254

6.3.2 工作缸 254

6.3.3 溢流阀 255

6.3.4 插装阀 256

6.3.5 电磁换向阀 257

6.3.6 蓄能器 257

6.3.7 单向阀 258

6.3.8 液控单向阀 258

6.3.9 节流阀 259

6.4 液压系统参数辨识 259

6.4.1 辨识概念 260

6.4.2 液压系统参数辨识 261

6.4.3 “灰箱”建模参数辨识算法 262

6.5.1 液压系统自动建模软件结构 264

6.5 计算机辅助建模 264

6.5.2 液压系统原理图的绘制 266

6.5.3 数据库的建立与访问 268

6.5.4 液压系统建模与仿真信息的输入 270

6.5.5 数学模型的自动组合及调整 273

6.5.6 仿真模型的自动转换 274

6.5.7 自动建模软件的特点及应用 275

7 数字仿真算法与程序 279

7.1.1 数字仿真中的精度分析 280

7.1 仿真计算中的几个问题 280

7.1.2 算法的数值稳定性 281

7.1.3 刚性问题与条件数 283

7.1.4 步长的控制与误差、数值稳定性的关系 284

7.2 数值积分法基本原理 285

7.3 四阶龙格-库塔(Runge-Kutta)法 286

7.3.1 基本公式与计算式 287

7.3.2 精度分析 287

7.4.3 计算式 289

7.4.2 误差判据 289

7.4 库塔-墨森(Kutta-Merson)法 289

7.4.1 基本公式 289

7.4.4 步长选择规则 290

7.5 吉尔(Gear)法 290

7.6 MATLAB软件在数值计算中的应用 292

7.6.1 MATLAB简介 292

7.6.2 MATLAB基本内容和使用方法 293

7.6.3 SIMULINK简介 294

7.7.1 PMDSHS程序包结构和特点 295

7.7 液压系统建模与仿真程序包(PMDSHS)简介 295

7.7.2 PMDSHS程序包中控制变量和主要标识符说明 297

7.8 液压系统建模与仿真实例 299

7.8.1 1000J液压锤液压系统工作原理 299

7.8.2 1000J液压锤液压系统拓扑结构图 299

7.8.3 1000J液压锤液压系统各种动作循环的数学模型 304

7.8.4 1000J液压锤液压系统数学模型的参数辨识 306

7.8.5 1000J液压锤液压系统的数字仿真 307

8.1 液压锤液压系统CAD程序包结构 315

8 液压系统计算机辅助设计 315

8.2 数据库的建立与访问 317

8.2.1 FoxPro 2.6 数据库结构 318

8.2.2 FoxPro 2.6 数据库的建立、修改和查询 319

8.2.3 液压锤液压系统CAD数据结构分析 319

8.2.4 用Borland ？语言直接访问FoxPro数据库 320

8.3 图形库的建立与原理图的绘制 323

8.3.1 AutoCAD中型的定义及图形库的建立方法 323

8.3.2 液压系统CAD图形库的建立及原理图的绘制 324

8.4.1 6.3kJ砧座微动型液压锤的结构、原理及主要技术参数 325

8.4 液压锤液压系统计算机辅助设计 325

8.4.2 液压系统设计过程分析 326

8.4.3 液压系统参数计算 328

8.4.4 液压元件的计算和选择 334

8.4.5 6.3kJ液压锤液压系统数学模型 338

8.4.6 液压锤液压系统仿真模型的生成 344

8.4.7 仿真结果与分析 345

8.4.8 液压原理图的绘制与输出 346

索引 347

参考文献 351