基于Modeliea和Dymola的飞机液压能源系统动态特性仿真

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1、2010年4月机床与液压Apr．2010第38卷第7期MACHINETOOL&HYDRAULICSV0lI38No．7IN)I：10．3969／j．issn．1001—3881．2010．07．038基于Modelica和Dymola的飞机液压能源系统动态特性仿真丁华，曹克强，李永林，任博(空军工程大学工程学院，陕西西安710038)摘要：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

2、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。关键词：Modeliea；Dymola；液压能源系统；动态特性；仿真中图分类号：TH137文献标识码：A文章编号：1001—3881(2010)7—120—3ModelingandPerformanceSimulationforAircraftHydraulicEnergySystemBasedonModelicaandDymolaDINGHua，CAOKeqiang，LIYonglin，RENBo(EngineeringColege，AirF

3、orceEngineeringUniversity，Xi’anShaanxi710038，China)Abstract：Basedonthefoundeddynamicmathematicalmodelsforcomponentsofhydraulicenergysystem，thegeneralmodelli—braryfordynamicperformanceanalysisofhydraulicenergysystemwasconstructedusingDymola．Modelingandsimulationwer

4、emadeforhydraulicenergysystemofnilaircraft．Thesimulationresultsshowthatthemodelcanreflectthepulsecharacteristicsoftheactualhydraulicsystemandthetimedomainpulsesituationofsystemrandompositioncanbeobtainedinthemodelofhydraulicenergysystemofanaircraft．Keywords：Modeli

5、ca；Dymola；Hydraulicenergysystem；Dynamicperformance；Simulation现代飞机液压能源系统一般都属于恒压力变量泵化交互建模仿真集成环境下通过Modelica面向对象语式液压能源系统，脉动式的流量输出是其固有属性。言强大继承能力，可以实现模块化的建模过程，模脉动式流量作用于管路阻抗产生压力脉动，压力脉动型的建立、继承和扩展非常方便。对于液压系统而不仅使流体管道发生周期性的强迫振动，而且使管道言，存在着压力和流量的耦合关系，为了实现建模过支承结构发生周期性的强迫振动，造成导管

6、与支承结程中模型的相容性，可以定义具有不同接口类型的模构表面产生微动磨损，支承刚度逐渐下降，从而降低块，在可视化的仿真环境下，软件可以根据模块之间管道固有频率，直至与压力脉动频率接近或者重合，的连接关系自动生成模块之间的输入输出关系。而在则产生流固耦合振动，影响整个液压系统的性能和降MATLAB／Simulink中，这种多变量且相互耦合的输入低了设备的使用寿命，甚至可能导致整个飞机液压系输出关系很容易产生代数环。统功能失效，造成严重的飞行事故。Dymola中描述模型的方程式采用自然的形式，因此，很有必要对液压系统的流量和压

7、力脉动的即用代数微分方程DAE(DifferentialAlgebraicEqua-产生和传播机制进行理论研究并分析不同液压元件、tion)来表示模型，在模型构建过程中可以避免将隐不同外界负载对整个系统动态特性的影响，在此基础式函数转化为显式函数所需的大量工作，方程可以以之上研究对压力流量脉动的抑制措施。作者介绍了利其原型出现在用Modelica语言编写的程序代码中，减用Modelica语言和Dymola环境建成的液压能源系统少了模型实现的工作量，同时避免了人为的在方程转动态特性分析通用模型库，搭建了液压能源系统的仿化时出

8、现的错误。真模型，在时域上对其动态特性进行仿真。Dymola仿真软件平台采用Modelica语言对其仿1Dymola软件简介真的对象进行建模。采用Dymola平台进行仿真主要Dymola是瑞典Dynasim公司开发的用于复杂综合分3步：系统建模和仿真的集成环境⋯，建立在Modeliea面向(1)模型编辑