液壓系統建模與仿真(基於MWORKS)

周俊傑,劉瑞棟

商品描述

本書為"新型工業化 .科學計算與系統建模仿真系列”之一。本書共6章,第1章介紹液壓系統基礎知識,第2章介紹液壓系統建模與動態特性分析,第3章介紹Modelica語言與MWORKS.Sysplorer基礎,第4章介紹液壓元件的仿真,第5章介紹液壓回路的仿真,第6章介紹典型液壓系統仿真與分析。本書取材全面、理論與實際相結合,可作為高等學校液壓傳動方向的研究生教材,還可作為從事機械設計、液壓系統和流體潤滑散熱系統研究的有關專業人員的參考用書。

目錄大綱

第1章 液壓系統基礎知識 1
1.1 液壓傳動的工作原理、工作參數及工作特性 2
1.1.1 液壓傳動的工作原理 2
1.1.2 液壓傳動的工作參數 4
1.1.3 液壓傳動的工作特性 4
1.1.4 液壓傳動與電傳動及機械傳動的比較 5
1.2 液壓傳動系統的基本組成及圖形符號 5
1.2.1 液壓傳動系統的基本組成 5
1.2.2 液壓傳動系統的圖形符號 6
1.3 液壓傳動的工作介質 7
1.3.1 工作介質的種類 7
1.3.2 液壓油的物理性質 8
1.3.3 液壓油的選用 11
1.4 液壓流體力學基礎 12
1.4.1 流動液體的連續性方程 12
1.4.2 流動液體的伯努利方程 12
1.4.3 流動液體的動量方程 13
1.4.4 流動液體在孔口的流動 14
1.4.5 液體流動的壓力損失 15
1.4.6 液壓沖擊和空穴現象 16
1.5 液壓技術的發展及應用 16
第2章 液壓系統建模與動態特性分析 18
2.1 液壓系統數學模型 19
2.1.1 模型概述 19
2.1.2 液壓系統的描述及特性 20
2.2 常用建模方法 21
2.2.1 解析法建模 21
2.2.2 狀態空間法建模 24
2.2.3 “灰箱”建模方法 27
2.3 液壓系統動態特性分析方法 29
2.3.1 用經典的控制理論分析元件和系統 29
2.3.2 液壓系統動態特性數字仿真方法 37
2.3.3 液壓系統數字仿真軟件 39
第3章 Modelica語言與MWORKS.Sysplorer基礎 43
3.1 Modelica語言基礎 44
3.1.1 Modelica概述 44
3.1.2 Modelica的技術特點 44
3.1.3 Modelica語法語義 45
3.2 MWORKS.Sysplorer基礎環境 58
3.2.1 MWORKS平臺 58
3.2.2 MWORKS.Sysplorer平臺介紹 62
3.2.3 MWORKS.Sysplorer建模環境 65
3.2.4 ORKS.Sysplorer仿真環境 72
3.3 MWORKS.Sysplorer基本操作 77
3.3.1 示例介紹 77
3.3.2 模型庫加載 78
3.3.3 創建模型 80
3.3.4 模型參數設置 82
3.3.5 模型檢查 83
3.3.6 模型編譯 83
3.3.7 模型求解 83
3.3.8 仿真結果查看及保存 85
3.4 MWORKS.Sysplorer工具箱 86
3.4.1 設計優化 86
3.4.2 半物理仿真 90
3.4.3 嵌入式代碼生成與驗證 91
3.4.4 機械多體 93
3.4.5 設計仿真一體化接口工具 94
3.4.6 模型集成與聯合仿真 95
3.5 MWORKS.Sysplorer液壓及氣動模型庫 97
3.5.1 液壓組件模型庫 97
3.5.2 液壓元件模型庫 98
3.5.3 液壓介質模型庫 99
3.5.4 氣動組件模型庫 99
3.5.5 氣動元件模型庫 100
3.5.6 氣體介質模型庫 101
3.5.7 熱液壓組件模型庫 101
3.5.8 熱液壓元件模型庫 102
第4章 液壓元件的仿真 103
4.1 液壓泵和馬達仿真 104
4.1.1 流量源和壓力源的使用方法 104
4.1.2 定量泵 106
4.1.3 變排量泵 108
4.1.4 專用泵 111
4.1.5 液壓泵元件設計庫 112
4.2 液壓缸仿真 115
4.2.1 液壓缸仿真的基礎知識 115
4.2.2 液壓庫中的液壓缸模型 116
4.2.3 柱塞缸仿真 120
4.2.4 活塞缸仿真 125
4.3 液壓控制閥仿真 129
4.3.1 方向控制閥 130
4.3.2 壓力控制閥 141
4.3.3 流量控制閥 152
第5章 液壓回路的仿真 161
5.1 調速回路的仿真 162
5.1.1 進油節流調速回路 162
5.1.2 回油節流調速回路 165
5.1.3 旁路節流調速回路 168
5.2 方向控制回路的仿真 170
5.3 壓力控制回路的仿真 173
第6章 典型液壓系統仿真與分析 179
6.1 工程機械臂架雙缸變幅系統 180
6.1.1 工程機械臂架雙缸變幅系統液壓原理 180
6.1.2 MWORKS.Sysplorer仿真模型搭建 181
6.1.3 仿真結果分析 183
6.2 車輛靜壓驅動系統 183
6.2.1 車輛靜壓驅動系統液壓原理 184
6.2.2 MWORKS.Sysplorer仿真模型搭建 184
6.2.3 仿真結果分析 186
6.3 車輛ABS 187
6.3.1 車輛ABS介紹 187
6.3.2 車輛ABS仿真模型搭建 188
6.4 船舶舵機系統 191
6.4.1 船舶舵機系統液壓原理 191
6.4.2 MWORKS.Sysplorer仿真模型搭建 191
6.4.3 仿真結果分析 193
參考文獻 195