第一章 液压系统动态特性概述 1
1-1动态特性分析在液压系统设计中的作用 1
一、液压系统正常工作应满足的要求 1
二、液压系统的动态过程 2
三、动态特性分析在液压系统设计中的作用 6
1-2液压系统动态特性研究的内容和方法 9
一、液压系统动态特性研究的内容 9
二、液压系统动态特性研究的方法 10
三、液压系统动态特性研究的复杂性 16
1-3影响液压系统动态特性的因素 17
一、机、电、液系统中的影响因素及其相似性 18
二、复合作用元 26
三、进行液压系统动态分析时应如何考虑其影响因素 29
第二章 功率键合图建模方法 31
2-1功率键合图的意义、作用和构成元素 31
一、功率键合图的意义 32
二、功率键合图的作用 33
三、功率键合图的构成元素 35
2-2功率键合图的绘制 50
一、对所研究系统的必要分析 50
二、绘制功率键合图 55
三、有关功率键合图几个问题的分析 60
2-3典型功率键合图举例 63
一、先导式溢流阀调压系统的功率键合图 64
二、液压管道的功率键合图 68
三、双泵供油回路的功率键合图 71
四、阀控缸系统的功率键合图 74
第三章 系统数学模型 78
3-1从功率键合图推导状态方程 78
一、确定状态变量和输入变量 78
二、推导状态方程的步骤 80
三、状态方程的物理意义 82
3-2确定状态方程中的各量值 83
一、确定状态方程中的参量值 83
二、确定状态方程中的输入量值 86
三、确定状态变量的初始值 87
四、确定引起系统动态过程的输入信号 88
五、必要的约束条件 90
六、确定输出变量 91
七、状态方程的形式 93
3-3功率键合图的不同结构类型及其对建模操作的影响 95
一、标准型键合图 96
二、非标准型键合图 101
三、具有混合因果关系的键合图 107
四、不合理的键合图 115
五、几点结论 120
3-4功率键合图的结型结构 122
一、结型结构的基本概念 123
二、场方程、结型结构方程和系统状态方程 127
三、结型结构应用实例 138
四、几点结论 149
3-5液压系统中常见的时变非线性因素 150
一、时变非线性阀口液阻 150
二、可变液容 160
三、库仑摩擦力 163
四、系统中存在时变非线性因素时的处理方法 166
第四章 数字仿真程序设计中的典型问题 168
4-1数字仿真程序的基本模式 168
4-2数值计算方法及其选择 178
一、数值积分法的基本原理 178
二、数值积分法的一些基本概念 180
三、龙格-库塔法 183
四、其它常用数值积分法 186
五、计算方法的选择 193
六、计算步长的确定 196
4-3时变参量的处理 200
一、时变液导 202
二、时变作用力 203
三、时变液容 205
四、其它时变参量 206
4-4约束条件问题 207
一、设置约束条件的目的 207
二、约束条件的编程处理方法 208
4-5优化问题 210
一、人工控制调整参数的优化 210
二、程序自动控制调整参数的优化 216
第五章 液压系统建模与数字仿真实例 221
5-1先导式溢流阀调压系统 221
一、功率键合图 222
二、系统状态方程 223
三、非标准型键合图结构及其建模处理 227
四、仿真结果分析 230
5-2复杂非线性液压调速系统 233
一、系统组成结构与功率键合图 234
二、仿真结果分析 239
5-3液压凿岩机冲击机构 242
一、系统功率键合图及模型特征 243
二、系统状态方程及其仿真求解 247
三、影响因素的分析与结论 251
5-4闭中心液压负载敏感系统 252
一、负载敏感系统组成及工作原理 253
二、系统分析及功率键合图 258
三、仿真结果分析 265
第六章 自动建模和液压系统通用仿真软件开发 274
6-1概述 274
6-2键合图模型数字化描述语言 278
一、键合图模型数字化的概念与描述语言 278
二、键合图描述语言的主要组成成分及规则 279
三、参量描述段的设置 282
6-3自动建模的实现过程 283
一、键合图文件的语法和语义检查 283
二、键合图文件的格式化处理及建立特征矩阵 284
三、结点方程 287
四、数学模型-状态方程的自动生成 292
五、其它模型模块的自动生成 296
六、自动建模实例 297
6-4非线性模型库与非线性模型的自动生成 300
一、非线性模型库的基本特点 300
二、非线性模型库的数据结构 301
三、非线性模型库的容量与规模 302
四、非线性模型库应用程序设计 303
6-5非标准型键合图的自动建模处理方法 307
一、非标准型键合图特征分析 307
二、采用非独立变量法实现非标准型键合图的自动建模 309
6-6 SIM-1液压系统动态特性数字仿真通用软件 311
一、软件系统的基本结构与功能 312
二、应用实例 316
第七章 基于Modelica语言的多领域统一建模与仿真 321
7-1多领域统一建模与仿真技术概述 321
一、多领域系统的动态结构及其复杂性 321
二、多领域统一建模与仿真的基本方法 322
三、Modelica仿真语言与键合图方法的结合 324
7-2 Modelica语言基础及其建模特点 325
一、Modelica模型结构及构成要素 326
二、Modelica语言的建模特点 338
三、基于Modelica语言的建模仿真集成开发平台 343
7-3基于Modelica语言的功率键合图自动仿真技术 348
一、键合图建模的面向对象特性 349
二、Modelica建模与功率键合图建模连接机理的异同 350
三、基于Modelica语言的功率键合图库开发 354
7-4功率键合图模型自动仿真实例 367
一、典型工程机械回转驱动机构系统原理图 368
二、系统功率键合图 370
三、仿真结果及分析 375
附录 380
附表一 机、液、电参量对照表 380
附表二 功率键合图中常用的变量 382
附表三 功率键合图中常用的符号 384
主要参考文献 386