【正文】 使得能計算所需的線路來評估控制系統(tǒng)。即使存在一個嚴重的擾亂。圖 14給出了轉臂缸和鏟斗缸的位置和搖動角度。并且 ，因此在沒程序庫可用時，控制系統(tǒng)的模型很容易的處理。因為它有 7個輸入信號和 5個輸出信號，建立帶有 17個輸入和 5個輸出的塊。例如在回轉運動中使用兩泵或單泵。使測量孔的直徑具體化。當為這些基本模型使用文字上的輸入是有道理的。選擇一種 模型時，還有許多因素要考慮，值得一提的一點是所有模型能被原代碼水平看待，并且可以由從易得文獻得來的大約 100個參數來證明。移動合適的預設圖象。這非線性方程系統(tǒng)在關節(jié) RRR中分解解決，如，一種快速有效的方法。因此，使用補償器來約束油流體，因此達到通過特殊定向伐時產生 15MPA的壓降，這些補償器可以安裝在定向閥的前面或后面。在傳感器中，使用經過節(jié)孔而產生壓降的方法，孔的阻力是參考值。 圖二表示出油缸所需的壓力是根據位置確定的，當在伸展開來的情況下，動臂油缸中的壓力比收縮的情況高 60%。因此，這種模型必須是方便的， 也就是，對特殊元件沒有 詳細了解時能在短時 間內建立起來。這種方法得到要求的結果，并使得分析問題所需的時間限制在合理的要求內。 1． 緒論 一種新產品的設計在開始階段需要一系列決定，這些決定對最終產品是否成功產生很大的影響。液壓系統(tǒng)由“負載傳感”控制器控制。 挖掘機的三維組件由新近的，豐富的 Modelica， 聯合體 程序庫來模擬，這使得可以使用鏟斗運動循環(huán)的分析結論，并直接考慮液壓缸（也就是動力元件）的質量。挖掘機上平衡閥參數的優(yōu)化就是一個特殊的例子。它的上面是供操作者坐的車廂，廂體能相對于履帶繞垂直軸旋轉，柴油發(fā)動機液壓泵和控制系統(tǒng)卻在里面，另外轉臂，動臂。 4． 負載傳感器 挖掘機通常具有一臺柴油發(fā)動機，兩臺液壓馬達和三臺油缸，為這些消耗機器提供所需的液壓油源的液壓線路上不同的。此線路對能量是有效率的，因為泵只輸出所需的流體速率，相對其他線路，油管的損失很小?！? cy13f”部件圖象上的兩個小球表示有選擇的考慮兩點的質量，在沿連接線上的連接點之間的已定距離上，這方便于模擬，只有少計算液壓油缸的質量部分（質量和作用中心） 關節(jié) RRR組件（圖六右邊）是包含三個旋轉關節(jié)的裝 配元件，其中旋轉關節(jié)在連接動臂時一起形成一片面回路。 淺藍色球代 表質量作用點，想象為液壓油缸的系列力元件，通過兩種向對方運動油缸（黃色和灰色）來定義。 6． 液壓程序庫 Hylib 商業(yè) Modelica程序庫 Hylib用于模擬泵調節(jié)孔，負載補償器，液壓回路缸，所有這些元件是液壓回路的標準元件，能從許多制造商獲得。 所有組件都是分級模擬的，從連接器的確定開始（連接器是油進入或流出元件的通口），帶有兩個口的元件模版如圖。 7． 液壓回路中的程 序庫元件 圖 12中的結構圖是挖掘機模型圖形組成的液壓部分，以下的模型是從專屬的程序庫中選出，連接并輸入參數。因為只有元件的參數將改變，一般結構是固定的 。一般， 聯合體 模型選擇使用圖形模型分解或通過方程式定義模型。 例 如 ， 泵流體速率“ [1]=” 是在泵元件的藍色矩形中的信號。 圖 13給出了三個缸和搖擺的相關信號，泵流體速率和壓力從 t= t= 和 t=秒到 t=。 兩釘 道 是例外，從 t = 0秒開到 t = 1 s 秒，這表示在這段間隔的時間里，泵壓力由鏟斗缸控制?？刂葡到y(tǒng)不是在組件基礎上的模擬，而是通過一系列非線性方程描述。 。它包括廂體三維機構的完整模型。 圖 15給出鏟斗缸的操作。這也有助于解釋結果。例如，格中“ ”是測量孔 metoril的通口的度量壓力。它能由液壓程序庫中的元件建立起來，但需要相當多的時間，這在工程的開始是行不通的。如液壓缸接觸的直線壓力元件。圖 12給出了圖形編制的一個例子。為了現在的問題，使用帶有內泄口和外部限定流速的液壓流體源。如圖九所示。 新的 聯合體 程序庫的所有組件有內部的 默認 定義， 也就是，默認 部分都是通過 聯合體 系統(tǒng)中的已知定義讀用推導的，例如連接兩旋轉關節(jié)的閂被錯誤的理解為油缸，油缸的直徑 d相對油缸的長度很?。?d=L/40）。特別是液壓油缸的固定關節(jié)，淡藍球是有質量和慣量張量的球體，是用于模 擬挖掘機的相應部分，“ cy13f”三個部分是線性力部件，描述兩個連接之間沿著線的力相互作用，這些部件中的小綠方格表示 Modelica機械翻譯程序庫中的一維翻譯連接器，他們用于表示兩連接關節(jié)之間的一維力法規(guī)。如果方向閥打開，泵輸出一流體速度導致通過方向閥時產生 15 MPA的壓降。這個改變是非常 重要的，因為此時活躍的油缸內箱轉變，這必須由控制系統(tǒng)加以考慮。 3． 挖掘機的結構 圖一給出了正在考慮中的特殊挖掘機的簡圖。建立這種模型很麻煩。 模擬包含三維機械和液壓組件的系統(tǒng)是很難的，如挖掘機，一般，兩個不同的模擬 環(huán)境必須連結在一起，這一般很不方便，導致不必要的數字問題和破碎界面。 畢業(yè)設計（論文）報告紙 共 頁 第 1 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ MultiDomain Simulation: Mechanics and Hydraulics of an Excavator Abstract It is demonstrated how to model and simulate an excavator with Modelica and Dymola by using Modelica libraries for multibody and for hydraulic systems. The hydraulic system is controlled by a “l(fā)oad sensing” controller. Usually, models containing 3dimensional mechanical and hydraulic ponents are difficult to simulate. At hand of the excavator it is shown that Modelica is well suited for such kinds of system simulations. 1. Introduction The design of a new product requires a number of decisions in the initial phase that severely affect the success of the finished machine. Today, digital simulation is therefore used in early stages to look at different concepts. The view of this paper is that a new excavator is to be designed and several candidates of hydraulic control systems have to be evaluated. Systems that consist of 3dimensional mechanical and of hydraulic ponents – like excavators – are difficult to simulate. Usually, two different simulation environments have to be coupled. This is often inconvenient, leads to unnecessary numerical problems and has fragile interfaces. In this article it is demonstrated at hand of the model of an excavator that Modelica is well suited for these types of systems. The 3dimensional ponents of the excavator are modeled with the new, free Modelica MultiBody library. This allows especially to use an analytic solution of the kinematic loop at the bucket and to take the masses of the hydraulic cylinders, ., the “force elements”, directly into account. The hydraulic part is modeled in a detailed way, utilizing pump, valves and cylinders from HyLib, a hydraulics library for Modelica. For the control part a generic “l(fā)oad sensing” control system is used, modeled by a set of simple equations. This approach gives the required results and keeps the time needed for analyzing the problem on a reasonable level. 2. Modeling Choices There are several approaches when simulating a system. Depending on the task it may be necessary to build a very precise model, containing every detail of the system and needing a lot of information, ., model parameters. This kind of models is expensive to build up but on the other hand very useful if parameters of a well defined system have to be modified. A typical example is the optimization of parameters of a counterbalance valve in an excavator (Kraft 1996). The other kind of model is needed for a first study of a system. In this case some properties of the pump, cylinders and loads are specified. Required is information about the performance of that system, ., the speed of the pistons or the necessary input power at the pump shaft, to make a decision whether this design can be used in principle for the task at hand. This model has therefore to be “cheap”, ., it must be possible to build it in a short time without detailed knowledge of particular ponents. The authors intended to build up a model of the second type, run it and have first results with a minimum amount of time spent. To achieve this goal the modeling language Modelica (Modelica 2020),