當前液壓系統(tǒng)仿真技術發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢

胡文杰

摘要：近年來，隨著我國科學技術水平的快速提升和發(fā)展，我國液壓系統(tǒng)仿真系統(tǒng)的設計也逐漸趨于完善，其中，液壓裝置在一臺機械設備造價中會占據(jù)高達20%-50%的經(jīng)濟成本，因此加強對液壓系統(tǒng)仿真技術的分析力度，極具重要的現(xiàn)實意義?；诖?，文章對當下液壓系統(tǒng)仿真技術發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢進行詳細分析，以此來進一步實現(xiàn)液壓系統(tǒng)的優(yōu)化和提升，提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性和適用性，并為相關人員提供參考性建議。

關鍵詞：液壓系統(tǒng);仿真技術;發(fā)展現(xiàn)狀;趨勢

引言

液壓系統(tǒng)是機械制造裝備以及相應PLC控制設備的重要組成部分，其功率速度重量比較大、且有著較強的穩(wěn)定性，因此其廣泛應用于當下人們的日常生產(chǎn)生活以及先進技術開發(fā)的領域中。在現(xiàn)代電子技術和控制技術高速發(fā)展的背景下，一些原理簡單且成本低廉的新型液壓元件應運而生，不斷推動傳統(tǒng)技術的發(fā)展和創(chuàng)新，且新元件的研發(fā)也需要液壓系統(tǒng)仿真技術的有效支持。故此，探究當前液壓系統(tǒng)仿真技術發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢，具有重要的實際意義和重大價值。

1當下液壓系統(tǒng)仿真技術發(fā)展現(xiàn)狀

1.1系統(tǒng)建模不易

一般情況下，模型建立的好壞將會對仿真結(jié)果帶來極大程度的影響，而不恰當?shù)哪Ｐ筒荒艿贸鲚^為真實有效的結(jié)論，且也會帶來巨大的經(jīng)濟損失?，F(xiàn)階段來說，大部分軟件多是應用狀態(tài)方程來實施建模處理，且也存在一部分軟件多是應用函數(shù)或鍵合圖形式來實行建模工作，這也給液壓工作者帶來較大的施工難度，也對仿真技術工作者提出了更好水平的要求。針對于傳統(tǒng)的定量仿真技術而言，首先是需要實施數(shù)學模型的構(gòu)建，并將對象系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能借助于微分形式來加以呈現(xiàn)，在此基礎上，借助于方程組之間的數(shù)學模式，來實施計算機仿真技術處理，但是若實際系統(tǒng)過于繁瑣以及知識積累不足的情況下，則根本不可能構(gòu)造系統(tǒng)的精確定量模型。

1.2系統(tǒng)仿真的精度和可靠性不高

一般情況下，為了提升系統(tǒng)仿真技術的適用性和可行性，就務必保證結(jié)果具有較強的真實性和完善性。在系統(tǒng)允許的范圍內(nèi)，越是高精度的仿真系統(tǒng)，仿真結(jié)果也越加真實和完善，但是基于液壓仿真技術自身局限性過高，仿真結(jié)果的精確性難以得到顯著提升。例如，建模原理和方式上缺乏精確化，模型原始數(shù)據(jù)選擇上不夠精確等等，都會一定程度上對仿真結(jié)果的精確度帶來影響，若這些問題不能夠加以解決，將會極大程度上制約仿真技術的持續(xù)發(fā)展和應用。

1.3仿真軟件的通用性不好

通常情況下，仿真軟件都是在各個專業(yè)領域中應用的，且液壓系統(tǒng)中的元件和仿真參數(shù)也是在特定的仿真支持環(huán)境中才能夠開展應用的，因此很難實現(xiàn)同一仿真軟件在不同系統(tǒng)中編寫仿真程序，這也極大程度上束縛了仿真系統(tǒng)的通用性。

1.4液壓系統(tǒng)仿真技術對用戶要求過高

大多數(shù)復雜系統(tǒng)的模型很難應用微分方程來表達，因此，務必要借助于多次試驗來獲取一系列相應的數(shù)據(jù)，再加以系統(tǒng)識別方式來實現(xiàn)對系統(tǒng)相關模式的獲取。在此過程中，所得到的模型或者數(shù)學模型的適用性和可行性并不顯著，因此一般情況下還是要將其轉(zhuǎn)換成相應的仿真模型。這也給用戶帶來了極大的難度，需要用戶務必要強化多種知識的熟悉程度，此外，基于用戶在應用仿真系統(tǒng)過程中還需要制作獨立的輸入程序，這也給一些不能熟練應用計算機知識的液壓技術人員帶來了一定的工作難度。例如，用戶在應用BCSP液壓系統(tǒng)仿真軟件時，首先需要對流體動力系統(tǒng)進行調(diào)整和改進，使其轉(zhuǎn)化成鍵合圖，然后需要嚴格落實相應的BCSP液壓系統(tǒng)程序來實現(xiàn)動力系統(tǒng)仿真輸入系統(tǒng)的自我制作。

2液壓系統(tǒng)仿真技術的發(fā)展趨勢

2.1深入研究先進的建模方法

模型是仿真技術的有效體現(xiàn)，通過構(gòu)建科學系統(tǒng)的模型，能夠使得實體的主要特征和和運動規(guī)律能夠得到更深刻和集中的體現(xiàn)，進而提升實體描述的準確性和高效性。因此，相關部門需要對系統(tǒng)自動建模技術予以高度重視，并加大對其技術的創(chuàng)新和優(yōu)化，不斷提升自動建模技術的開放性和自動調(diào)節(jié)性，以此來促進模型精度和可靠性的有效提升，也為系統(tǒng)設計和分析提供更為精確的的分析依據(jù)。

2.2大力發(fā)展分布交互仿真技術

針對于當下仿真技術來說，分布交換式仿真技術是其重要的研究領域，且在工程技術方面有著良好的應用價值。其基本任務是對層次化結(jié)構(gòu)進行科學定義，且還能夠?qū)⒉煌猛?、不同生產(chǎn)的仿真技術以及不同生產(chǎn)商提供的仿真設備融合于一體，以此來更好的實現(xiàn)對其交互使用，這對于液壓系統(tǒng)仿真技術而言具有重要的意義。

2.3進行面向?qū)ο蠓抡婕夹g的研究

從理論意義上分析，針對于面向?qū)ο蠓抡婕夹g來說，其模型的對象一般情況下是以實際系統(tǒng)中相應的實體來呈現(xiàn)，進而能夠使得模型和實際系統(tǒng)之間的差距得到有效彌補。且其分析、設計以及實現(xiàn)系統(tǒng)的觀點能夠高度契合人們認識客觀世界的自然思維方式，因此能夠使得人們更為直觀和形象的來進行仿真技術的研究。此外，該仿真技術能夠有效契合計算機圖形學、人工智能、專家系統(tǒng)以及管理決策，從而能夠仿真建模創(chuàng)造一個嶄新的環(huán)境，以此來創(chuàng)造出面向?qū)ο蠓抡婕夹g和圖形有機結(jié)合的可視化輸入環(huán)境。

2.4將數(shù)據(jù)庫技術引入到液壓系統(tǒng)仿真技術

針對于液壓系統(tǒng)仿真技術來說，其蘊含了龐大的元件模型，其中，同一元件也會基于參數(shù)、系統(tǒng)要求和使用環(huán)境的差異而有所不同。且隨著科學技術的高速發(fā)展，液壓元件又衍生出較多新型品種，因此如何更好的解決這些問題是當下液壓系統(tǒng)仿真技術發(fā)展過程中重點要解決的問題，也是相關研究人員所需要重點面對的課題。通過將現(xiàn)代數(shù)據(jù)庫技術引入到液壓系統(tǒng)仿真技術中，可以更好的優(yōu)化數(shù)據(jù)共享，實現(xiàn)現(xiàn)代模型的集中管理，同時也能夠使得用戶獨立展開數(shù)據(jù)操作，能夠最大程度上降低數(shù)據(jù)的冗雜性，為數(shù)據(jù)的統(tǒng)一性和安全性提供有效保證。

2.5開展人機和諧仿真環(huán)境的研究

針對于面向?qū)ο蟮姆抡娣绞蕉?，其為用戶提供了更加形象、具體的系統(tǒng)仿真框架，實施框架則需要不斷完善對信息環(huán)境的構(gòu)建，使其呈現(xiàn)真實化和模型化，以此來使得研究主體能夠產(chǎn)生身臨其境的體驗，這就是人機和諧仿真環(huán)境的具體體現(xiàn)。此種技術是由可視仿真技術、多媒體仿真技術以及虛擬現(xiàn)實仿真技術等三方面共同組成的技術?？梢暦抡媸沟梅抡嫒藛T能夠借助于視覺信息來進一步掌握變量之間、變量與參數(shù)之間以及變量與外部環(huán)境之間的變化關系，使得系統(tǒng)的靜態(tài)和動態(tài)特性能夠得到有效體現(xiàn);其中，多媒體仿真技術可以使得仿真人員強化對系統(tǒng)感性和理性的認知;虛擬現(xiàn)實仿真能夠為仿真人員創(chuàng)造一個身臨其境的環(huán)境，使得其能夠加強對客觀世界中客觀事物的認知能力;而人與虛擬環(huán)境之間可以實現(xiàn)對多維信息的有效利用，參與者能夠借助于綜合集成的虛擬環(huán)境來強化對客觀事物的的感性認知，以此來實現(xiàn)新構(gòu)想和創(chuàng)意的構(gòu)架。

結(jié)束語

總而言之，隨著我國工業(yè)化進程的不斷深入，液壓系統(tǒng)也得到了良好的發(fā)展契機，其應用價值和應用領域也隨之不斷擴大，這也對液壓系統(tǒng)仿真技術提出了更高的要求。且伴隨著我國科學技術的高速發(fā)展，以及對液壓系統(tǒng)原理的深入研究，液壓系統(tǒng)仿真技術也將會得到進一步創(chuàng)新和優(yōu)化，相信不久的將來液壓系統(tǒng)仿真技術會邁上新的階梯。

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