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摘要：在机电系统之中明确建模的基本方式，有助于更进一步的提升机电系统工作的效率和质量。文章将针对这一方面的内容展开论述，详细的分析了机电系统之中建模的相关方法，同时针对理论建模法、实验建模法等技术手段进行了深入的阐述，旨在更进一步的促进现代化的机电系统建模工作的进步与发展，提升机电系统工作带来的效益。
关键词：机电系统；建模方式；理论建模法；实验建模法
引言
机电系统是一个高度的一体化的系统，此系统的设计概念与研究的思想最早是在上个世纪七十年代由日本所率先提出的。并且在经过了几十年的技术发展和理论研究之后，机电系统工作现阶段已经趋于完善和成熟，其中的相关技术手段，常见的液压、电子、气动、机械设备以及控制系统、热元件等等，已经逐步的发展成熟，并且与其他领域的科学技术相互结合起来，不仅拓宽了机电系统技术发展的层面和范围，同时也促进了技术工艺的进一步前进。为了在实践的操作之中更进一步的促进机电系统往快速、平稳以及准确等方向发展，提升控制的精准度，还需要通过建模来实现。模型的建立是机电系统之中物理对象和实体对象的模型建立，将对象的输出和输入变化作为一种客观的规律进行描述，最终促进管理的革新。
1 机电系统建模的概念和重要性分析
明确机电系统建模的基本概念以及相关的内容，对于后续工作的开展有着巨大的意义和价值。首先，在机电系统建立相关的模型，可以帮助分析层面的深入，通过一种更加直观的方式明确机电系统的内在联系，同时运用合理的假设，将一些已知的定律、定理以及原则等建立起来，形成科学化的机电系统模型，同时将输入输出的相关信息加入进去，对模型起到完善的作用。不同的机电系统建模方式有着各自的特点，并且应用的场合也有所不同。而随着最近的几年之中计算机科学技术迅猛发展，也使得机电系统建模工作有了巨大的进步，尤其是在模型的模拟分析以及基于计算机的模型计算等方面，与传统的技术相比提升较大。通过对机电系统模型的建立，可以实现对系统的正确的、稳定的、可靠的控制。
在机电系统之中主要的建模方式有实验建模法、理论建模法以及虚拟样机建模法，深入的对各种方式的理论和应用进行分析，将是逐步的开展各项研究工作的要点所在，同时，明确各种建模方式的优缺点，也有助于在实践的机电系统操作之中选择最为恰当的工作方式，促进技術的不断改进。
2 机电系统建模方式综述分析
根据上文针对机电系统建模的意义、概念以及重要性进行细致的分析，可以对现代化的机电系统操作之中建模工作的必要性有着全新的了解。下文将针对机电系统建模的几种技术方式进行研究，明确各种建模方式的适用场合和各自的特征，为后期工作的开展提供指导。
2.1 理论建模法
首先是理论建模法。而按照发展时间来进行分析，还可以将理论建模法划分成为自动建模法、通用性建模法以及理论分析建模法等多种技术方案。在通用理论建模法之中，涉及到的学科较多，并且都是属于交叉性的科学项目研究，所以往往在实践的操作之中需要对多个领域的研究内容和科学进行细致的分析，这样的现状也是增加了技术操作的难度。随着最近几年计算机技术迅速发展，人们通过对连结法、方块图建模技术、矩阵建模法以及系统图法等方式进行运用，借助计算机技术，可以更好的开展理论建模法的研究工作。在矩阵建模方式之中，主要是通过适合于直串的结构进行分析，并且将其组成双网式的系统结构，但是由于模型的边界条件和情况非常的复杂和繁琐，再加上建模的方式不规则，进而导致难以找到合理的、相互匹配的网络表达方程。在矩阵建模方式之中，基本的技术原理是首先对机械的移动情况进行研究，同时结合电气网络、机械的旋转以及设备的接口等等设置情况，将机电系统分为几个不同的组成部分，对其中的元件进行细致的划分，并且最终通过一定的定律或者是方程对输入输出的关系矩阵进行表达和描述，得到相应的数学模型。而在连结建模技术之中，则是将单元之间的相互连接以及基本单元的特征等进行分开式的分析，这样的建模方式不仅更加简便易行，而且有助于计算的简化。在现代化的连结建模技术之中，还加入了流变量的矩阵以及位移描述情况，使得技术的表达和方程的描述更加清晰，确保监理模型的直观性。
2.2 实验建模法
实验建模法主要是通过对输入信号以及仪器设备的不同来进行划分，主要的有系统扫频分析法以及系统参数估计法。在机电系统的系统扫频参数分析法之中，主要的工作方向是结合实际的情况，将所研究的机电设备的系统参数进行分析，并且输入一组频率不相同的激励性的信号，常见的有正弦信号等等，然后使用频谱分析仪器设备将所分析和检测到的系统的输出情况和相关的数据进行表达，运用频谱函数对对应的模型进行描述，最终确定得出模型。而系统扫频分析技术方式的相关理论和研究的思路与上述基本一致，其不同的部位就在于此项技术方案是针对系统之中所输入的信号进行分析，而其所输入的信号是白噪声信号或者是连续的频率信号，根据仪器来测试得出最终的曲线属性，得出函数的表达方式。
2.3 虚拟样机建模法
虚拟样机建模是一种基于虚拟样机技术的一种数学模型求解方法，其原理与试验建模法类似，它可以在实际系统未生产制造前就能较为准确地估计出实际系统的数学模型。目前该方法主要适用于机械系统的建模，特别是复杂的机械系统。该建模的基木思路是：首先通过三维CAD软件建立被研究系统机械部分的实体模型，即虚拟样机（它主要包括CAD零件建模、零件装配体建模和安装负载建模等部分。其中关键技术就是装配体建模，它包括零件结合面的刚度、摩擦阻尼和装配偏差的构成及其机械安装中各个约束的模拟），而后利用ADAMS/ Vibration模态分析模块，通过加载连续的激励信号（如正弦信号）或白噪声信号等，在样机的输出端生成最终的频率响应曲线对应的模块中输出，通过曲线拟合反推出虚拟样机的函数来将相对应的模型进行表达，并且达到对系统运行和管理进行优化的目的效果。
3 结束语
综上所述，根据对机电系统之中几种基本的建模方式和建模的理论进行全面的分析，从实际的角度针对各种建模方式之间的不同之处、相应的特征以及建模过程的思想理论进行概述，旨在更进一步的促进现代化的机电系统工作进步，促进建模工作的不断发展。在今后发展和建设的过程之中，模型的建立以及内部函数参数关系的表达将是机电系统工作的一个重要发展方向，并且对系统设备工作稳定性和可靠性有着巨大的价值和意义，所以需要明确机电系统建模工作所带来的深远影响，并且不断的通过新型的技术手段对此项领域之中相关的研究工作进行改进，最终提升系统设备工作的效益。
参考文献：
[1] 何超.浅议现代化的机电系统建模方法设计基本思路[J].工业技术设计资讯，2011.9：66-67
[2] 张强.试论机电一体化设计当中的机电系统建模方法初步实现[J].计算机辅助设计，2011.3：55-58
[3] 曹冬冬.浅议功能性的机电一体化设计当中的机电系统建模方法[J].计算机科学技术资讯，2012.4：78-92
[4] 吴圆顺. 机电系统建模方法技术提升探究[J].现代工业设计，2012.1
[5] 刘猛. 机电系统建模方法以及技术提升的意义浅析[J].工业建设资讯，
2012.
[6] 张文.浅议机电系统建模方法及维修技术要点和重点[J].现代工程学机电设备，2012.9：34-36
关键词：机电系统；建模方式；理论建模法；实验建模法
引言
机电系统是一个高度的一体化的系统，此系统的设计概念与研究的思想最早是在上个世纪七十年代由日本所率先提出的。并且在经过了几十年的技术发展和理论研究之后，机电系统工作现阶段已经趋于完善和成熟，其中的相关技术手段，常见的液压、电子、气动、机械设备以及控制系统、热元件等等，已经逐步的发展成熟，并且与其他领域的科学技术相互结合起来，不仅拓宽了机电系统技术发展的层面和范围，同时也促进了技术工艺的进一步前进。为了在实践的操作之中更进一步的促进机电系统往快速、平稳以及准确等方向发展，提升控制的精准度，还需要通过建模来实现。模型的建立是机电系统之中物理对象和实体对象的模型建立，将对象的输出和输入变化作为一种客观的规律进行描述，最终促进管理的革新。
1 机电系统建模的概念和重要性分析
明确机电系统建模的基本概念以及相关的内容，对于后续工作的开展有着巨大的意义和价值。首先，在机电系统建立相关的模型，可以帮助分析层面的深入，通过一种更加直观的方式明确机电系统的内在联系，同时运用合理的假设，将一些已知的定律、定理以及原则等建立起来，形成科学化的机电系统模型，同时将输入输出的相关信息加入进去，对模型起到完善的作用。不同的机电系统建模方式有着各自的特点，并且应用的场合也有所不同。而随着最近的几年之中计算机科学技术迅猛发展，也使得机电系统建模工作有了巨大的进步，尤其是在模型的模拟分析以及基于计算机的模型计算等方面，与传统的技术相比提升较大。通过对机电系统模型的建立，可以实现对系统的正确的、稳定的、可靠的控制。
在机电系统之中主要的建模方式有实验建模法、理论建模法以及虚拟样机建模法，深入的对各种方式的理论和应用进行分析，将是逐步的开展各项研究工作的要点所在，同时，明确各种建模方式的优缺点，也有助于在实践的机电系统操作之中选择最为恰当的工作方式，促进技術的不断改进。
2 机电系统建模方式综述分析
根据上文针对机电系统建模的意义、概念以及重要性进行细致的分析，可以对现代化的机电系统操作之中建模工作的必要性有着全新的了解。下文将针对机电系统建模的几种技术方式进行研究，明确各种建模方式的适用场合和各自的特征，为后期工作的开展提供指导。
2.1 理论建模法
首先是理论建模法。而按照发展时间来进行分析，还可以将理论建模法划分成为自动建模法、通用性建模法以及理论分析建模法等多种技术方案。在通用理论建模法之中，涉及到的学科较多，并且都是属于交叉性的科学项目研究，所以往往在实践的操作之中需要对多个领域的研究内容和科学进行细致的分析，这样的现状也是增加了技术操作的难度。随着最近几年计算机技术迅速发展，人们通过对连结法、方块图建模技术、矩阵建模法以及系统图法等方式进行运用，借助计算机技术，可以更好的开展理论建模法的研究工作。在矩阵建模方式之中，主要是通过适合于直串的结构进行分析，并且将其组成双网式的系统结构，但是由于模型的边界条件和情况非常的复杂和繁琐，再加上建模的方式不规则，进而导致难以找到合理的、相互匹配的网络表达方程。在矩阵建模方式之中，基本的技术原理是首先对机械的移动情况进行研究，同时结合电气网络、机械的旋转以及设备的接口等等设置情况，将机电系统分为几个不同的组成部分，对其中的元件进行细致的划分，并且最终通过一定的定律或者是方程对输入输出的关系矩阵进行表达和描述，得到相应的数学模型。而在连结建模技术之中，则是将单元之间的相互连接以及基本单元的特征等进行分开式的分析，这样的建模方式不仅更加简便易行，而且有助于计算的简化。在现代化的连结建模技术之中，还加入了流变量的矩阵以及位移描述情况，使得技术的表达和方程的描述更加清晰，确保监理模型的直观性。
2.2 实验建模法
实验建模法主要是通过对输入信号以及仪器设备的不同来进行划分，主要的有系统扫频分析法以及系统参数估计法。在机电系统的系统扫频参数分析法之中，主要的工作方向是结合实际的情况，将所研究的机电设备的系统参数进行分析，并且输入一组频率不相同的激励性的信号，常见的有正弦信号等等，然后使用频谱分析仪器设备将所分析和检测到的系统的输出情况和相关的数据进行表达，运用频谱函数对对应的模型进行描述，最终确定得出模型。而系统扫频分析技术方式的相关理论和研究的思路与上述基本一致，其不同的部位就在于此项技术方案是针对系统之中所输入的信号进行分析，而其所输入的信号是白噪声信号或者是连续的频率信号，根据仪器来测试得出最终的曲线属性，得出函数的表达方式。
2.3 虚拟样机建模法
虚拟样机建模是一种基于虚拟样机技术的一种数学模型求解方法，其原理与试验建模法类似，它可以在实际系统未生产制造前就能较为准确地估计出实际系统的数学模型。目前该方法主要适用于机械系统的建模，特别是复杂的机械系统。该建模的基木思路是：首先通过三维CAD软件建立被研究系统机械部分的实体模型，即虚拟样机（它主要包括CAD零件建模、零件装配体建模和安装负载建模等部分。其中关键技术就是装配体建模，它包括零件结合面的刚度、摩擦阻尼和装配偏差的构成及其机械安装中各个约束的模拟），而后利用ADAMS/ Vibration模态分析模块，通过加载连续的激励信号（如正弦信号）或白噪声信号等，在样机的输出端生成最终的频率响应曲线对应的模块中输出，通过曲线拟合反推出虚拟样机的函数来将相对应的模型进行表达，并且达到对系统运行和管理进行优化的目的效果。
3 结束语
综上所述，根据对机电系统之中几种基本的建模方式和建模的理论进行全面的分析，从实际的角度针对各种建模方式之间的不同之处、相应的特征以及建模过程的思想理论进行概述，旨在更进一步的促进现代化的机电系统工作进步，促进建模工作的不断发展。在今后发展和建设的过程之中，模型的建立以及内部函数参数关系的表达将是机电系统工作的一个重要发展方向，并且对系统设备工作稳定性和可靠性有着巨大的价值和意义，所以需要明确机电系统建模工作所带来的深远影响，并且不断的通过新型的技术手段对此项领域之中相关的研究工作进行改进，最终提升系统设备工作的效益。
参考文献：
[1] 何超.浅议现代化的机电系统建模方法设计基本思路[J].工业技术设计资讯，2011.9：66-67
[2] 张强.试论机电一体化设计当中的机电系统建模方法初步实现[J].计算机辅助设计，2011.3：55-58
[3] 曹冬冬.浅议功能性的机电一体化设计当中的机电系统建模方法[J].计算机科学技术资讯，2012.4：78-92
[4] 吴圆顺. 机电系统建模方法技术提升探究[J].现代工业设计，2012.1
[5] 刘猛. 机电系统建模方法以及技术提升的意义浅析[J].工业建设资讯，
2012.
[6] 张文.浅议机电系统建模方法及维修技术要点和重点[J].现代工程学机电设备，2012.9：34-36