[发明专利]一种机电液仿真方法及装置有效

专利信息
申请号: 202110569735.6 申请日: 2021-05-25
公开(公告)号: CN113312718B 公开(公告)日: 2022-11-11
发明(设计)人: 程俊东;赵忠;李飞;邢柳;董梦龙 申请(专利权)人: 上海中联重科桩工机械有限公司;中联重科股份有限公司
主分类号: G06F30/17 分类号: G06F30/17;G06F30/23;G06F30/28;G06F113/08;G06F119/14
代理公司: 北京润平知识产权代理有限公司 11283 代理人: 肖冰滨;王晓晓
地址: 201613 *** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 一种 机电 仿真 方法 装置
【说明书】:

发明实施例提供一种机电液仿真方法及装置,该方法包括根据设备参数建立该设备的机械结构模型、电气控制模型和液压仿真模型;对所述机械结构模型、电气控制模型和液压仿真模型进行联合仿真,得到机电液一体化模型。该方法深入研究工程机械设备的机电液耦合关系,可形成有效的机电液联合仿真,有效缩短了设备的系统建模时间,提升了仿真模型的准确度。

技术领域

本发明涉及工程机械领域,具体地涉及一种机电液仿真方法及装置。

背景技术

旋挖钻机是一种用于桩基施工的工程机械,旋挖钻机的施工工况较为恶劣,且设备易处于高强度作业状态,故系统中各关键零部件磨损严重、老化速度较快,整机作业性能也会受到一定影响。目前,旋挖钻机上装设有各类传感设备,用于检测设备的工作姿态及各类工作参数(压力值、电流值、温度值及角度值等)。旋挖钻机具备基本的状态感知能力,其次,可将工况数据用于仿真模型校验,提高虚拟样机仿真的准确度。

现有技术的机电液联合仿真,按照机械结构子系统、电气控制子系统和液压元件子系统分别建立对应的模型,并在各自的模型基础上,进行仿真计算和分析。现有仿真方法存在的问题包括:仿真参数设置固定,模型输出结果较为固定,无法客观反映实际情况,仿真结果与实际情况差异大。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种机电液仿真方法及装置,该方法深入研究工程机械设备的机电液耦合关系,可形成有效的机电液联合仿真,有效缩短了设备的系统建模时间,提升了仿真模型的准确度。

发明人经过研究发现,现有仿真方法存在上述问题的原因在于:在机电液各自的模型基础上,进行仿真计算和分析,没有进行实质的联合仿真;并且工程机械设备在实际作业过程中,存在机械结构件磨损、液压元件磨损、液压油温度变化和地理环境变化等情况,上述情况均会影响设备作业性能;而现有仿真未充分利用历史数据或实时更新数据,无法合理校准仿真模型,从而造成仿真结果与实际情况差异大。

为了实现上述目的,本发明实施例提供一种机电液仿真方法,包括:根据设备参数建立该设备的机械结构模型、电气控制模型和液压仿真模型;对所述机械结构模型、电气控制模型和液压仿真模型进行联合仿真,得到机电液一体化模型。

可选的,所述设备参数包括三维设计参数、控制系统参数、典型试验数据;所述三维设计参数至少包括所述设备的各关键零部件的几何尺寸、材质和加工技术要求;所述控制系统参数至少包括控制规则策略、控制系统的数学模型、典型信号输入特性、暂态性能参数、稳态性能参数、时域特性分析和频域特性分析;所述典型试验数据至少包括设备的典型负载试验数据、工业机理、阀芯特性试验数据、泵阀特性试验数据。

可选的,该方法还包括:根据数据库校准机械结构模型、电气控制模型以及液压仿真模型;所述数据库包括机械数据库、电气数据库和液压数据库;优选地,所述机械数据库至少包括设备的各关键零部件的静力学分析数据、各子系统动力学分析数据、运动学分析数据、力学特性试验数据、振动试验数据、可靠性试验数据和运动部件位移速度数据,该机械数据库用于校准机械结构模型;优选地,所述电气数据库至少包括电气调试数据、运行电信号数据和故障维修数据,该电气数据库用于校准电气控制模型;优选地,所述液压数据库至少包括工作介质参数阀芯开口特性、黏温曲线、泵阀流量控制特性、流量压损特性和液压调试数据,该液压数据库用于校准液压仿真模型。

可选的,所述机械结构模型、电气控制模型和液压仿真模型进行联合仿真,得到机电液一体化模型,包括:机电联合仿真、电液联合仿真、机液联合仿真、机电液联合仿真;其中,所述机电联合仿真为机械结构模型和电气控制模型联合仿真;所述电液联合仿真为电气控制模型和液压仿真模型联合仿真;所述机液联合仿真为机械结构模型与液压仿真模型联合仿真;所述机电液联合仿真为所述机械结构模型、电气控制模型和液压仿真模型进行联合仿真,得到机电液一体化模型。

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