數(shù)控機床進給系統(tǒng)建模仿真分析與(編輯修改稿)
2025-06-15 14:01 本頁面
【文章內容簡介】 模。由于其模型描述形式相同，故基于統(tǒng)一建模語言的多領域建模方法能夠實現(xiàn)不同領域模型間的無縫集成和數(shù)據交換。其中，最為常用的是 Modelica語言。 ? Modelica 語言是為解決多領域物理系統(tǒng)的統(tǒng)一建模與協(xié)同仿真，在歸納和統(tǒng)一先前多種建模語言的基礎上，于 1997年提出的一種基于方程的陳述式建模語言。 Modelica 語言采用數(shù)學方程描述不同領域子系統(tǒng)的物理規(guī)律和現(xiàn)象，根據物理系統(tǒng)的拓撲結構，基于語言內在的組件連接機制實現(xiàn)模型構成和多領域集成，通過求解微分代數(shù)方程系統(tǒng)實現(xiàn)仿真運行。該語言可以為任何能夠用微分方程或代數(shù)方程描述的問題實現(xiàn)建模和仿真。 基于 Modelica語言的多領域建模方法主要優(yōu)點 ? ① 建模方便。該方法支持陳述式建模、非因果建模、面向對象建模和連續(xù)混合建模，其中自帶的開放性標準模型庫模型可擴展、可重用、可拖放建模等優(yōu)點亦可方便實現(xiàn)復雜系統(tǒng)的高置信度建模； ? ② 模型重用性高。非因果建模表述方程關系簡單易讀，根據類比性可通過直接調用或稍加修改模型來仿真相似類型的問題； ? ③ 無需符號處理。對比以往的建模方法，其非因果建模使用戶從繁瑣的模型方程推導中解脫出來，陳述式建模使方程更具可讀性，模型更有效； ? ④ 建模與仿真相對獨立。用戶只需知道怎樣通過方程描述仿真模型的行為，而不需關心模型的詳細實現(xiàn)。 、進給系統(tǒng)建模仿真研究現(xiàn)狀 ? 復雜機電產品的多領域物理系統(tǒng)建模仿真技術一直是機械系統(tǒng)創(chuàng)新的焦點，同時也是機械產品設計的難點。該技術側重于系統(tǒng)層次的性能分析與優(yōu)化設計，通過建立進給系統(tǒng)的多領域模型并進行虛擬試驗可精確、快捷預測機床進給系統(tǒng)的性能。目前國內外有關進給系統(tǒng)統(tǒng)一模型的設計、建模、分析、優(yōu)化等方面的研究和開發(fā)已展開。 ? 國內外對機床進給系統(tǒng)的性能研究都建立在機床進給系統(tǒng)動力學模型的基礎之上，故機床進給系統(tǒng)的建模是實現(xiàn)機床進給系統(tǒng)性能研究的有力手段。尋求機床進給系統(tǒng)方便快捷的建模方法一直是關注的焦點，上述研究中動力學模型與熱模型的不可重構、不可擴展、單一性嚴重影響了進給系統(tǒng)研究的效率，建立進給系統(tǒng)統(tǒng)一模型庫 勢在必行， Modelica的多領域物理系統(tǒng)的建模仿真技術的優(yōu)勢使其成為機床進給系統(tǒng)性能研究的首選，相關方面的研究目前才剛剛起步。對機床進給系統(tǒng)多領域建模做進一步嘗試，結合多領域仿真技術，實現(xiàn)進給系統(tǒng)統(tǒng)一仿真模型的建立，提高模型的仿真精度，將成為今后工作的重點所在。 加工過程仿真作為虛擬制造技術的重要組成部分，國內外已作了大量的研
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