论文部分内容阅读
泵送系统是混凝土泵车中一个典型的复杂多领域系统,从方案设计到系统集成的开发过程十分复杂,必须综合考虑控制、机械、液压等各方面的影响。在设计和研发中使用计算机仿真技术可以减少科研费用,缩短研发周期,降低成本,因而得到越来越广泛的应用。Modelica语言是近年来发展较为迅速的一种多领域统一建模仿真语言,其在多领域耦合系统的建模和仿真方面有较多的特点和优势。本文以Modelica语言为基础,对混凝土泵车的泵送系统进行了建模和仿真,具体包括以下几个方面的工作。研究了多领域建模语言Modelica的主要特点及其建模平台MWorks的用法,分析了Modelica语言的主要建模思想,结合MWorks平台的工作流程,以模块化建模理论为指导,对泵送系统的结构和工作原理进行了研究,依据系统各部分的结构及功能将泵送系统分解为机械、液压、控制及负载几个子系统。利用Modelica语言在MWorks平台上建立了泵送系统的专业化模型库。模型库中包含了液压、机械、控制、负载和实例五个子库。其中液压子库较为详细,涵盖了液压接口单元、液压阻尼单元、液容单元、蓄能器、单向阀、换向阀、液压缸、液压泵等液压系统常见的基础组件和一些泵送系统中所特有的元器件。基于该模型库能够较为快速的开发出不同型号的混凝土泵送系统,为泵送系统的设计和修改提供了极大便利。基于开发的模型库构建了泵送系统的仿真模型,以特定工况下系统关键参数为观测变量,将仿真结果曲线和实验结果曲线进行对比,对仿真模型的正确性和精确性进行了验证,然后针对某个工况进行了仿真,对系统的压力波动等动态特性进行了分析,指出了系统存在的问题,并给出了改进意见。