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基于Modelica-LSTM双驱动的数字孪生机床热误差补偿模型构建
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作者 孙丽 王诗灏 +3 位作者 姜锋 关咏臻 徐家淳 刘荣玺 《制造技术与机床》 北大核心 2025年第10期205-213,共9页
针对数控机床在高速、高负载运行中因热变形导致的热误差问题,提出一种基于Modelica多领域建模与长短期记忆网络(long short-term memory,LSTM)联合驱动的热误差补偿方法。通过Modelica构建机床机械、电气、热力学多物理场耦合的高保真... 针对数控机床在高速、高负载运行中因热变形导致的热误差问题,提出一种基于Modelica多领域建模与长短期记忆网络(long short-term memory,LSTM)联合驱动的热误差补偿方法。通过Modelica构建机床机械、电气、热力学多物理场耦合的高保真数字孪生模型,结合LSTM对机理模型未覆盖的非线性动态误差进行数据驱动补偿。实验以五轴数控加工中心DMG MORI DMU 50为对象,在预热、阶梯加载及扰动工况下采集温度、振动和热误差数据,验证模型性能。结果表明,Modelica-LSTM双驱动模型相较于单一Modelica机理模型,均方根误差降低51.2%,补偿后误差波动幅度减少72%,在高温及动态工况下显著提升预测精度。该方法为高精密机床热误差补偿提供了物理与数据协同驱动的有效解决方案。 展开更多
关键词 数控机床 热误差补偿 modelica 长短期记忆网络 多领域建模 数字孪生
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基于Modelica的发电湿汽轮机系统仿真及特性分析
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作者 王劲韬 曾国庆 +3 位作者 谢旭阳 谢罗涛 邹梓仪 陈国兵 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第4期105-111,共7页
本文旨在解决船用发电湿汽轮机系统在使用传统模型和数字驱动方法时,数据完整性和动态仿真精度方面存在局限性的问题。在船用发电湿汽轮机物理试验平台的基础上,采用模块化建模方法,结合自顶向下的需求分析策略和自下而上的建模思想,明... 本文旨在解决船用发电湿汽轮机系统在使用传统模型和数字驱动方法时,数据完整性和动态仿真精度方面存在局限性的问题。在船用发电湿汽轮机物理试验平台的基础上,采用模块化建模方法,结合自顶向下的需求分析策略和自下而上的建模思想,明确模型的功能要求,并逐步完成各设备模块功能的调试和组合。分析结果显示,静态和变工况仿真结果的数据误差均低于5%,且在变工况下与实际机组情况基本一致。这些仿真结果能够较为真实地反映系统的运行状况,能够为后续船舶动力数字孪生系统的建立和虚实交互提供了基础。 展开更多
关键词 模块化建模 系统仿真 modelica语言 船用发电湿汽轮机 MWorks仿真平台
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基于Modelica的核电厂自动建模探索研究
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作者 张立群 《核科学与工程》 北大核心 2025年第1期90-97,共8页
结合核电仿真设计最新进展,探索研究了基于Modelica的核电厂自动建模仿真技术,开展了基于Modelica的核电厂多专业模型架构分析,建立了从底层的基础专业级组件到顶层的全厂模型的层次化架构,同时对核电厂仪控、工艺和电气专业模型间的耦... 结合核电仿真设计最新进展,探索研究了基于Modelica的核电厂自动建模仿真技术,开展了基于Modelica的核电厂多专业模型架构分析,建立了从底层的基础专业级组件到顶层的全厂模型的层次化架构,同时对核电厂仪控、工艺和电气专业模型间的耦合关系进行多层次模型间的接口设计。通过设计基于Modelica的核电厂自动建模数据映射关系,开发了核电厂自动建模软件并进行Modelica建模仿真,论证了基于Modelica的核电厂自动建模的可行性。研究表明,基于Modelica的核电厂自动建模技术,继承了Modelica模型的层次分明的优点,大大提升了建模自动化水平,可以准确还原各专业设计信息,自动建立跨专业耦合接口和自顶向下的层级接口关系,能够正确地进行跨图纸、跨系统或跨专业间的数据交换及仿真计算,仿真结果符合系统及设备的运行规律。 展开更多
关键词 modelica 核电厂 建模仿真 模型架构 自动建模
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基于MODELICA的采摘机械手运动控制建模 被引量:12
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作者 邹湘军 金双 +3 位作者 陈燕 卢俊 王红军 刘天湖 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第18期5882-5885,共4页
多领域物理系统建模的Modelica语言适合求解常微分方程和微分代数方程,但对多变量函数的偏微分方程和分布式参数求解困难。针对水果采摘机械手运动控制的多变量函数和非线性的复杂不确定问题,采用基于Modelica的虚拟设计方法,提出用Lapl... 多领域物理系统建模的Modelica语言适合求解常微分方程和微分代数方程,但对多变量函数的偏微分方程和分布式参数求解困难。针对水果采摘机械手运动控制的多变量函数和非线性的复杂不确定问题,采用基于Modelica的虚拟设计方法,提出用Laplace变换把多变量函数的偏微分方程转换成传递函数的算法,给出了机电运动控制的数学模型和耦合关系,设计机器人的本体结构模型,构建了机械手的DriveLib模型库。最后以机械手的单轴控制为例进行仿真,验证了模型的有效性,为机械手设计提供了理论依据。 展开更多
关键词 采摘机械手控制 modelica 多变量函数 DriveLib模型库
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基于Modelica的飞机液压系统热力学建模与仿真 被引量:9
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作者 李永林 曹克强 +2 位作者 胡良谋 苏新兵 李小刚 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第12期2828-2833,共6页
针对飞机液压系统结构复杂、工作状态较多、使用环境变化较大的特点,提出一种通用的面向对象的飞机液压系统热特性建模与仿真方法。提出了仿真的详细框架,说明了飞机任务剖面定义和元件动作剖面定义的方法,建立了诱发环境温度预计的通... 针对飞机液压系统结构复杂、工作状态较多、使用环境变化较大的特点,提出一种通用的面向对象的飞机液压系统热特性建模与仿真方法。提出了仿真的详细框架,说明了飞机任务剖面定义和元件动作剖面定义的方法,建立了诱发环境温度预计的通用模型,采用面向对象的思想,提出了液压元件热特性模型的通用结构,说明了模块划分以及采用的基本数学原理。以Modelica语言为工具建立了飞机液压系统热特性仿真模块库,对某大型飞机液压系统的热特性进行仿真,验证了建模和仿真方法的有效性。 展开更多
关键词 液压系统 热力学 面向对象 modelica 模块库
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基于Modelica语言的复杂机械系统统一建模平台研究 被引量:18
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作者 吴义忠 吴民峰 陈立平 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第22期2391-2396,共6页
研究了基于Modelica语言的复杂机械系统统一建模平台MWorks的关键技术。在分析Modelica模型描述和Modelica标准库(MSL)结构的基础上,设计了基于Modelica语言的可视化建模系统框架,提出了基于有向无环图的MSL内存存储模式,提高了可视化... 研究了基于Modelica语言的复杂机械系统统一建模平台MWorks的关键技术。在分析Modelica模型描述和Modelica标准库(MSL)结构的基础上,设计了基于Modelica语言的可视化建模系统框架,提出了基于有向无环图的MSL内存存储模式,提高了可视化建模速度;提出了基于实体句子匹配的快速图文切换算法;设计了基于句子的线性二叉树结构,实现了文本和图形编辑环境相统一的恢复操作。最后给出了MWorks系统的建模实例。 展开更多
关键词 复杂机械系统 modelica语言 可视化建模 有向图
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基于Modelica语言的电液伺服阀非因果建模仿真 被引量:8
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作者 李明 孟光 +1 位作者 荆建平 仲作阳 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第12期2946-2951,共6页
针对电液伺服阀这一典型机械、电子、磁场、液压与控制耦合的复杂系统,考虑其多领域、多层次化的特点,应用多领域建模仿真语言Modelica对电液伺服阀进行建模仿真。不同于传统的电液伺服阀控制框图建模分析方法,Modelica语言的非因果性... 针对电液伺服阀这一典型机械、电子、磁场、液压与控制耦合的复杂系统,考虑其多领域、多层次化的特点,应用多领域建模仿真语言Modelica对电液伺服阀进行建模仿真。不同于传统的电液伺服阀控制框图建模分析方法,Modelica语言的非因果性与面向对象性,使得该方法具有强可读性,强可用性,便于修改等特点,克服了传统方法不能从底层元件反映伺服阀特性、考虑因果性、不易修改与重用的缺点。仿真结果显示,该方法可以反映电液伺服阀的动态特性,同时可以方便地通过参数修正对电液伺服阀进行优化设计,为电液伺服工程技术人员提供了电液伺服阀设计的更为高效便捷的手段。 展开更多
关键词 modelica 非因果 电液伺服阀 建模 仿真 优化
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基于Modelica语言的多领域模型仿真优化研究 被引量:14
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作者 吴义忠 蒋占四 陈立平 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第12期3748-3752,共5页
在分析多领域物理系统仿真优化特点的基础上,研究了Modelica模型仿真优化的关键问题:基于模型的编译信息实现多实例、多目标启发式仿真优化建模;并利用Modelica语言的结构化注解特征实现仿真优化模型的混合表达;在自主研发的多领域统一... 在分析多领域物理系统仿真优化特点的基础上,研究了Modelica模型仿真优化的关键问题:基于模型的编译信息实现多实例、多目标启发式仿真优化建模;并利用Modelica语言的结构化注解特征实现仿真优化模型的混合表达;在自主研发的多领域统一建模与仿真平台MWorks下实现了多领域仿真优化流程和若干优化算法。最后以F14战机简易模型的控制参数优化为例验证以上方法的有效性。 展开更多
关键词 仿真优化 多领域物理系统 多实例多目标优化 modelica
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基于Modelica语言的燃气涡轮建模及应用 被引量:18
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作者 奚旺 刘永文 +1 位作者 杜朝辉 孟光 《动力工程》 CSCD 北大核心 2004年第1期41-44,共4页
为了对燃气涡轮的性能进行更好的仿真研究,利用模块化建模的方法,并根据质量和能量守恒的原理,把燃气涡轮分为流动模块和容积模块两部分。其中,容积模块看作是质量和能量的集聚,流动模块看作是质量和能量的流动。采用新型的、面向对象... 为了对燃气涡轮的性能进行更好的仿真研究,利用模块化建模的方法,并根据质量和能量守恒的原理,把燃气涡轮分为流动模块和容积模块两部分。其中,容积模块看作是质量和能量的集聚,流动模块看作是质量和能量的流动。采用新型的、面向对象的仿真软件Modelica编制了燃气涡轮的仿真模型,建立了可扩展的燃气涡轮程序库,并利用该程序库与其它模型库结合,搭建了单轴燃气涡轮发动机模型,得到了合理的仿真结果,验证了该方法可行及推广应用价值。 展开更多
关键词 动力机械工程 燃气涡轮 仿真 modelica
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基于Modelica的ABS电磁阀多领域建模仿真分析 被引量:12
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作者 张洪昌 陈立平 张云清 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第23期7629-7633,共5页
首先对ABS电磁阀的电控机理做了分析,介绍了Modelica语言多领域统一建模语言的优越性,并在ABS电磁阀的原理基础上,采用Modelica统一建模语言,建立了ABS电磁阀的气动、机械、电路、磁场的多领域模型。通过实验测试与计算机仿真的对比,确... 首先对ABS电磁阀的电控机理做了分析,介绍了Modelica语言多领域统一建模语言的优越性,并在ABS电磁阀的原理基础上,采用Modelica统一建模语言,建立了ABS电磁阀的气动、机械、电路、磁场的多领域模型。通过实验测试与计算机仿真的对比,确定了模型的准确性,同时分析了ABS电磁阀相关参数对其特性的影响,为ABS电磁阀的设计和ABS控制气压制动系统性能分析提供依据。 展开更多
关键词 ABS调节阀 多领域统一建模 气压制动 modelica
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多领域建模语言Modelica类型解析研究与实现 被引量:5
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作者 吴民峰 吴义忠 +1 位作者 周凡利 陈立平 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2006年第25期80-83,共4页
类型解析是编译器开发的一项重要工作,也是语义分析的一个最重要组成部分。基于Modelica建模语言,研究了编译器类型系统的作用域、类型检查等关键技术,提出了类型系统的解析和查找机制,实现了类型检查及错误处理机制,并在多领域物理系... 类型解析是编译器开发的一项重要工作,也是语义分析的一个最重要组成部分。基于Modelica建模语言,研究了编译器类型系统的作用域、类型检查等关键技术,提出了类型系统的解析和查找机制,实现了类型检查及错误处理机制,并在多领域物理系统建模与仿真平台MWorks系统中得到应用。 展开更多
关键词 类型系统 modelica 多领域 建模语言
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基于Modelica语言的反作用飞轮多领域建模与仿真 被引量:5
12
作者 郭海波 张世杰 +1 位作者 曹喜滨 张慧静 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期598-602,共5页
反作用飞轮是三轴稳定小卫星高精度姿态控制系统的首选执行机构。针对反作用飞轮多领域耦合特性及其高置信度数值仿真问题,探索了基于Modelica语言实现反作用飞轮多领域建模与仿真的可行性。在反作用飞轮控制领域、电气领域、力学领域... 反作用飞轮是三轴稳定小卫星高精度姿态控制系统的首选执行机构。针对反作用飞轮多领域耦合特性及其高置信度数值仿真问题,探索了基于Modelica语言实现反作用飞轮多领域建模与仿真的可行性。在反作用飞轮控制领域、电气领域、力学领域等不同领域数学模型的基础上,采用Modelica搭建了相应的反作用飞轮多领域仿真模型,并在设定工况下对其动态特性进行了数值仿真分析,得到了飞轮系统的多领域耦合特性。该仿真模型实现了飞轮系统不同领域模型之间的无缝集成和数据交换,能够有效分析各领域间的耦合特性。 展开更多
关键词 反作用飞轮 多领域建模 modelica 仿真
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基于Modelica和Dymola的飞机液压能源系统动态特性仿真 被引量:7
13
作者 丁华 曹克强 +1 位作者 李永林 任博 《机床与液压》 北大核心 2010年第7期120-122,133,共4页
在建立液压能源系统元件动态数学模型基础之上,利用Dymola软件实现液压能源系统动态特性分析通用模型库的构建,并对某型飞机的液压能源系统进行建模和仿真。仿真结果表明,该模型符合实际系统的管路压力和流量脉动特性,在模型中能够获得... 在建立液压能源系统元件动态数学模型基础之上,利用Dymola软件实现液压能源系统动态特性分析通用模型库的构建,并对某型飞机的液压能源系统进行建模和仿真。仿真结果表明,该模型符合实际系统的管路压力和流量脉动特性,在模型中能够获得时域范围内系统任一点的流量压力脉动情况。 展开更多
关键词 modelica DYMOLA 液压能源系统 动态特性 仿真
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基于Modelica的汽车转向系统建模仿真及实验验证 被引量:5
14
作者 莫以为 周勇 黄伟 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2013年第1期86-90,共5页
为研究汽车转向系统的转向性能,在对其进行动力学分析的基础上,采用多领域统一建模语言Modelica在仿真平台Dymola环境下建立转向系统模块、整车模块、轮胎模块及力矩计算模块,并将以上模块连接综合为转向系统整体仿真模型。针对某商用... 为研究汽车转向系统的转向性能,在对其进行动力学分析的基础上,采用多领域统一建模语言Modelica在仿真平台Dymola环境下建立转向系统模块、整车模块、轮胎模块及力矩计算模块,并将以上模块连接综合为转向系统整体仿真模型。针对某商用车的液压助力转向系统搭建了"汽车转向系统参数测量试验台"。通过台架试验测出模型中待定参数,将所得参数输入模型中进行仿真计算,结果表明:原地转向工况下仿真模型能较准确地反映车辆的转向性能。 展开更多
关键词 多领域建模 modelica 转向系统 台架试验 原地转向
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多体动力学模型的Modelica语言建模 被引量:3
15
作者 刘俊 黄运保 +1 位作者 陈立平 王启富 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期1088-1093,共6页
对Adams多体模型结构及Modelica模型的转换方法进行了研究。对多体动力学模型结构及建模方式进行分析,根据Adams多体模型结构设计了对应的Modelica多体模型结构。研究了Adams多体模型各组件包含的信息,以及与Modelica模型的异同,提出了... 对Adams多体模型结构及Modelica模型的转换方法进行了研究。对多体动力学模型结构及建模方式进行分析,根据Adams多体模型结构设计了对应的Modelica多体模型结构。研究了Adams多体模型各组件包含的信息,以及与Modelica模型的异同,提出了各多体组件的转换方法。最后给出了多体模型转换验证实例与结果。该研究有助于提高多领域仿真系统的多体建模效率及与传统多体系统的兼容性。 展开更多
关键词 多领域统一建模 modelica语言 多体动力学模型 模型转换
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基于Modelica的直线电机控制系统建模与仿真研究 被引量:4
16
作者 王磊杰 张鸣 朱煜 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第8期1737-1740,1750,共5页
Modelica是一种新型建模语言,采用代数微分方程对机电领域组件和耦合关系进行统一描述,适合于机电产品的建模与仿真。应用Modelica研究直线电机控制系统性能是一种新方法。在建立直线电机控制系统数学模型的基础上,展示了系统、电/机转... Modelica是一种新型建模语言,采用代数微分方程对机电领域组件和耦合关系进行统一描述,适合于机电产品的建模与仿真。应用Modelica研究直线电机控制系统性能是一种新方法。在建立直线电机控制系统数学模型的基础上,展示了系统、电/机转换部件Modelica模型的建立过程。对系统进行图形化和语言化建模,实现了基于开源平台OpenModelica的模型仿真及结果输出;与基于Simulink的系统模型仿真进行对比,结果基本一致。 展开更多
关键词 modelica 组件标准库 直线电机 电/机转换部件
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基于Modelica语言的面向对象的发动机建模与仿真 被引量:9
17
作者 杨世文 苏铁熊 李炯 《车用发动机》 北大核心 2004年第2期39-42,共4页
 采用面向对象的建模方法,根据独立性原则和物理划分原则对实际的发动机系统进行了模块化划分,采用物理系统建模语言Modelica建立了发动机部件模型库。通过连接模型库中的部件,建立了单缸发动机模型;然后,根据发火间隔和顺序,建立了某...  采用面向对象的建模方法,根据独立性原则和物理划分原则对实际的发动机系统进行了模块化划分,采用物理系统建模语言Modelica建立了发动机部件模型库。通过连接模型库中的部件,建立了单缸发动机模型;然后,根据发火间隔和顺序,建立了某4缸汽油机模型,并进行了发动机性能仿真。 展开更多
关键词 发动机 建模 面向对象 modelica
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基于Modelica的机电液系统多领域统一建模与仿真 被引量:13
18
作者 赵翼翔 陈新度 陈新 《机床与液压》 北大核心 2009年第6期166-169,共4页
现代机电液系统的开发需要有多领域建模与仿真的支持,Modelica正是为解决复杂物理系统建模与仿真问题而提出的一种统一建模语言。介绍了基于Modelica/Dymola的多领域建模与仿真平台,并通过实例说明了Modelica对现代机电液系统设计可能... 现代机电液系统的开发需要有多领域建模与仿真的支持,Modelica正是为解决复杂物理系统建模与仿真问题而提出的一种统一建模语言。介绍了基于Modelica/Dymola的多领域建模与仿真平台,并通过实例说明了Modelica对现代机电液系统设计可能提供的支持。 展开更多
关键词 modelica 机电液系统 多领域建模与仿真
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基于仿真建模语言Modelica的多领域仿真实现 被引量:9
19
作者 于涛 曾庆良 《山东科技大学学报(自然科学版)》 CAS 2005年第4期13-16,共4页
介绍了Modelica语言发展背景及特点,并对其语法结构进行了分析。介绍了Modelica模型库和Modelica仿真建模工具。最后,在仿真建模软件Dymola中,对一直流电机驱动系统进行了建模和仿真。仿真结果证明,Modelica语言及其模型库简单、易用,... 介绍了Modelica语言发展背景及特点,并对其语法结构进行了分析。介绍了Modelica模型库和Modelica仿真建模工具。最后,在仿真建模软件Dymola中,对一直流电机驱动系统进行了建模和仿真。仿真结果证明,Modelica语言及其模型库简单、易用,在多领域仿真建模中有很好的发展前景。 展开更多
关键词 多领域仿真 仿真建模语言 modelica 面向对象
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Modelica/MWorks的盾构液压推进系统建模与仿真 被引量:6
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作者 秦东晨 周鹏 +1 位作者 张强 李帅远 《机械设计与制造》 北大核心 2021年第4期215-218,共4页
盾构推进系实现了盾构机的前进及转弯功能。针对盾构推进系统的结构特点,对系统中的各元器件进行原理结构分析并建立数学模型。基于Modelica语言在多领域仿真平台MWorks中建立推进系统动态特性分析的通用模型组件库,对推进系统的仿真模... 盾构推进系实现了盾构机的前进及转弯功能。针对盾构推进系统的结构特点,对系统中的各元器件进行原理结构分析并建立数学模型。基于Modelica语言在多领域仿真平台MWorks中建立推进系统动态特性分析的通用模型组件库,对推进系统的仿真模型进行动态特性分析。分析结果表明,换向过程中系统压力出现突变,系统震荡加剧,不利于系统的稳定;而系统中流量的波动变化较小,对系统稳定性影响较弱;减小压力波动对实现系统稳定意义重大。该模型符合盾构机在实际工况下推进系统的工作特性,在模型中能获得时域范围内系统的压力和流量脉动情况。 展开更多
关键词 modelica MWorks 液压推进 建模仿真 脉动特性
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