内容简介
本书以液压系统建模与仿真分析为主线，首先概述液压系统建模与分析方法的发展情况；然后，分别通过对典型液压元件的数学建模过程和液压油液属的分析，建立液压系统的数学模型；并逐步介绍系统参数的获取方法、系统微分方程组的数值求解方法，以及系统静动态特的分析方法；后，以MATLAB和AMESim为代表，介绍几种常用的液压仿真软件。
目录
第1章绪论
1.1液压系统建模概况
1.1.1模型的定义
1.1.2数学模型的分类
1.1.3液压系统的静态特与动态特
1.1.4液压系统动态建模的描述
1.2液压系统设计过程
1.3液压系统建模主要考虑的因素
1.4数学模型的由来及建模分类
1.4.1建模要求
1.4.2静态模型和动态模型
1.4.3分布参数模型和集中参数模型
1.4.4模型和确定模型
1.4.5参数模型与非参数模型
1.4.6线模型和非线模型
1.4.7液压系统建模解决的问题
1.5液压系统的动态定律
1.5.1研究液压系统动态特的意义
1.5.2液压系统动态特产生的原因
1.5.3研究液压系统动态特分析需关注的内容
1.5.4研究液压系统动态特的主要方法
1.5.5液压系统动态分析的程
1.6液压技术在各个领域中的应用
1.6.1液压技术在工业领域中的应用
1.6.2液压技术在能源领域中的应用
1.6.3液压技术在军事领域中的应用
1.6.4液压技术在工程机械领域中的应用
1.7仿真
1.7.1国内外液压系统仿真技术发展概况
1.7.2液压系统常用仿真软件与应用
1.7.3现代液压系统仿真技术特点
1.7.4液压系统仿真技术的发展趋势
1.8建模方法
1.8.1数学建模方法
1.8.2常见液压系统建模方法
第2章基本液压元件建模
2.1液压系统的建模过程
2.1.1划分子系统
2.1.2建立基本模型
2.1.3模型
2.1.4建模假设
2.2基本液压元件建模
2.2.1基本容元件建摸
2.2.2基本阻元件建模
2.2.3基本感元件建模
2.3金属外壁的模型
2.3.1液压系统发热及传热分析
2.3.2金属外壁传热模型
2.3.3基本液压元件模型的连接规则
2.4典型液压元件建模
2.4.1液压缸模型
2.4.2节流阀模型
2.4.3管路模型
第3章液压介质的主要属
3.1密度、比容和相对密度
3.1.1密度
3.1.2比容
3.1.3流体的相对密度
3.2压缩和温度膨胀
3.2.1压缩
3.2.2温度膨胀
3.3黏与黏度
3.3.1黏的物理本质
3.3.2流体内摩擦定理
3.3.3黏度
3.3.4黏度的影响因素
3.4比热容、导热系数与散热系数
3.4.1热量和当量
3.4.2比热容
3.4.3导热系数
3.4.4散热系数
第4章液压系统数学建模
4.1液压系统数学模型的建立
4.1.1系统模型微分方程的建立
4.1.2微分方程的简化
4.2数值积分方法
4.3初值对系统的影响
4.4代数方程的排序与代数环
第5章系统参数的测定与辨识
5.1系统、模型与参数
5.1.1系统
5.1.2模型
5.1.3参数
5.2物理测定
5.3参数辨识
5.3.1黏阻尼系数测定方法
5.3.2液压油体积弹模量测定方法
5.3.3泄漏系数
5.4系统辨识
5.4.1非参数模型辨识
5.4.2参数模型辨识
……
第8章液压系统仿真建模实例
8.1压播种机
8.1.1系统工作原理及建模过程
8.1.2液压伺服系统模型的建立
8.1.3 液压系统的MATLAB/Simulink仿真
8.2风力发电机变桨距液压系统的键合图法建模
8.2.1风力发电机变桨距液压系统原理图
8.2.2液压缸输出力与阻力矩的关系
8.2.3液压系统的数学建模
8.3预制地下综合管廊的多缸同步控制仿真
8.3.1地下综合管廊模板同步设计简介
8.3.2数学模型的建立
8.4三缸、四缸同步顶升系统控制策略
参考文献
摘要与插图
第pan style="font-family:宋体">章;绪论
1.pan style="font-family:宋体">液压系统建模概况
1.1.pan style="font-family:宋体">模型的定义
为了研究系统的某些特定的运动规律，人们构造了一个实物，即物理模型，用一个数学表达形式来描述一个系统，即数学模型。
（pan style="font-family:宋体">）物理模型
将研究对象实际的物理过程抽象化，使其成为一个与实际系统具有相同、相似工况或相同、相似工作规律的物理系统，即物理模型。物理模型的主要作用是便行模拟研究，其主要特征应类似该实际系统，但是比较理想化和简单化，这样便于做理论研究和实脸研究，例如用电路来模拟液压系统或机械系统等。
在物理模型的构成中，既常用又有效似方法有以下几种：①略去作用小的因素；
②假设物理变量之间有线关系；③假设参量不间而变化；
④ 用集中参量(lumped parameter)代替分布参量(distributed parameter)；
（⑤）假设系统除边界条件外不受环境影响；⑥略去不确定因素如噪声等。
在物理模型确定后，应把这个想象中的系统用图表示出来，所有似化假设均地用文字写明，模型边界条件也应测试出来，以确保这些条件代表实际系统与外部环境之间的相互作用。
由于实际的物理系统或元件，从来不是纯粹理想化的东西，因此，物理模型只反映了其中某个起决定作用的物理量质。例如实际的液流管道括液容和液感（以储存能量），还有液阻（使能量散失），在静态或低频状态下，管道的主要特征是液阻；于长管道在高频状态下工作，则可足够地由液感来模拟。
（2）数学模型
数学模型是一个或一组用来描述系统的信息或能量传递规律的数学方程式。数学模型与实际系统之间虽然有区别，但它能用简洁的方式来描述或表达实际系统的本质和基本规律。数学模型是根据力学、热力学等物理原理和工程原理的基本定律，将物理模型系统中人们感兴趣的变量之间的关系用数学形式定量地表示出来，并将输出变量、输人变量和系统内部参变量有机地联系在一起，便于人们对系行分析和研究。
与物理模型相比，数学模型具有以下主要优点：
①抽象。数学模型忽略系统的具体物理特征，突出主要参数和变量间的本质联系，定量地描述系统中元件之间和系统与外界之间的关系和相互作用，高。
②解析。数学模型可借助数学规行求解而对系行响应分析、预测、优化和，可以获得难以直观得到的认识或数据。
③方便。数学模型可根据实际系统或不同的工况，很方便行修改或完善，也便于保存或交流。
④经济。用数学模型对系行研究是经济的方法，而且系统越复杂，这一特点越明显。是随着计算机的使用和普及，用数学模型来分析液压系统的响应和动态特已成为方便、快捷和有效的手段。
1.1.2数学模型的分类
数学模型的具体表达可以是多种形式，如常微分方程、偏微分方程、差分方程、状态方程和代数方程等，也可用图形或数表的形式来表示。随着计算机技术的应用与普及，数学模型的优点和重要更为突出，不论是工程系统还是软科学系统，均可以用数学模型表示出来，并用计算机或其他手段求出其数值解、理论解、图形解。工程上常用的数学模型大致可分为以下几种类型。
（pan style="font-family:宋体">）静态模型与动态模型
静态模型一般用来描述系统的输入变量、输出变量和内部参变量之间的静态关系即稳定状态下的关系，不考虑各参变量间变化的情况，因此静态模型的形式多为代数方程或方程组。而动态模型用来分析和研究系统的动态特，即研究系统中各参变量间变化的规律或输出变量对输入变量的跟随情况，动态模型的形式是微分方程组、偏微分方程组或差分方程组。
（2）连续时间模型和离散时间模型
按照时间变量取值形式的不同，系统动态数学模型又可分为连续时间模型和离散时间模型根据时间连续变化的系统所建立的模型是连续时间模型；根据时间间断取值的系统所建立的模型即为离散时间模型。
（3）定常参数模型和非定常参数模型
描述输入输出特不因独立时间变量移面变动而变化的这类系统的数学模型。
称为定常参数模型；相反为非定常参数模型。