机电液系统建模与仿真 课件 14-仿真输出的评价方法

仿真输出的评价方法评价是一个系统的确定一个主体的价值和意义的一套标准。评价可以帮助组织、程序、项目或任何其他干预或主动性评估任何目标、可实现的概念/建议或任何备选方案，以帮助作出决策；或确定任何目标的目标、结果和结果的成就程度或价值。评价评价：按用户的需求评价单位时间的有效工作能量输出（干的多）有效工作能量与能源消耗量的比率（效率）那么如何得出这两个数值？仿真的输出——数据表详细评价探究系统内部的问题，找到具体的改进点整体评价整体系统表现的量化表达实现方法通道运算系统的评价方法5车辆载荷形式特点力变化大，速度不高的平动式能量系统的详细评价地面液压式液力机械式液压泵管路与阀液压马达液压缸变矩器变速箱履带-地面轮-地面推土机挖掘机装载机工作装置负载原动机POWERPOWER…内燃机能量特点扭矩小，转速高的转动式能量系统的详细评价系统的详细评价：能量回收1能量会存在损失2会出现执行器吸收能量

原动机类，传输类，执行器类对于液压缸来说，机械系统可能给液压系统输入能量（回吸），也有可能向外输出能量有可能：根据当前的力的方向和速度的方向是否统一，判断其是在外力消耗功率（消耗能量）还是在外力做功（产生能量）系统的详细评价：能量回收如果液压缸受力是与当前速度相反的，就是液压缸在顶载荷如果液压缸受力是与当前速度相同的，就是液压缸在“当泵使”原动机：能量产生状态泵能量产生值设一个系统有m个原动机，那么原动机i在t1至t2的能量产生值为E为能量产生值（焦耳），P(t)为压力，Q(t)为流量能量产生、回收、消耗的计算执行器：能量消耗状态和能量回收状态每个瞬间，可以通过符号判断其处于什么状态能量消耗值设一个系统有n个执行器，那么执行器i在t1至t2的能量消耗值为能量产生、回收、消耗的计算a和b代表执行器的两个测点（油缸两端）能量回收值能量产生、回收、消耗的计算每个时刻，执行器都处于回收或消耗状态，二选一流量有正负：定义进入执行器为正压力全部为正系统损耗：能量传输环节的损失系统损耗（发热）不是执行器的能量消耗（有效输出）计算方法：所有R元件的功率液压系统对于多路阀，多路阀耗功率=所有阀口压力损失求和注意观察流量分配对于管路，管路耗功率=（入口压力-出口压力）*流量对于溢流阀，溢流阀耗功率=溢流开启压力*流量系统损耗计算执行器不必考虑其为产生元件还是消耗元件，直接求和即可环节能量损耗的求解转动设：正转方向，扭矩：按正转方向看，其受到“驱动”扭矩为正，“阻力”扭矩为负平动设：受拉为正，伸出为正流量有正负：定义进入执行器为正压力全部为正注意正负设定键合图方法对于功率箭头走向的定义已经保证了能量计算方式，数学上已经解决，不必考虑正负问题功率数值的处理方式机械端功率：不做处理正值：能量回吸（产生）状态；负值：能量输出（消耗）状态液压件能量有效消耗和能量回收：两接口求和，每个时间瞬间判断其状态正值：能量输出（消耗）状态；负值：能量回吸（产生）状态液压件功率损耗：油路算溢流、管路、阀芯损耗液压缸和马达：液压端功率求和+机械端功率求和结论系统的整体评价工作循环对于大部分机械来说，其工作都是以工作循环的方式进行的工作循环时间系统的整体评价单位时间的有效工作能量输出（干的多）有效工作能量与能源消耗量的比率（效率）工作循环能量有效输出/工作循环时间单位：功率（焦耳/秒）驾驶信号会影响工作循环时间自动驾驶系统如何求得单位时间有效能量输出有效功率键机械工作端与载荷模型相连接的键，可以称作有效功率键。这个键上的能量输出代表它有效的工作，称之为能量有效。对于每一个时间点，其势和流的乘积就是输出的功率值系统的整体评价有效工作能量与能源消耗量的比率能量有效与发动机输出接口能量的比值系统的整体评价通道：仿真输出数据表的列用“通道”是与现场试验测试设备用同类名称仿真也可看做虚拟试验实现方法：通道运算时间通道1通道2通道3通道4……0.020.040.06……实现方法：通道运算计算某个势和流的乘积要计算两个通道的乘积建立新的通道记录每个时间点的两个通道的值的乘积通道四则运算同样可以做通道间的加减乘除实现方法：通道运算通道四则运算会通过两个通道（动态数据组）计算得出一个通道（动态数据组）通过通道四则运算，将键上的势和流相乘得到的是功率通道功率通道是一系列的时间变化功率值我们要得到的是一个工作循环的能量总值，再除以时间是不是求出整个通道功率值的均值就可以了呢？对于定步长采样（仿真）的数据来说，是可以的如果步长会变，简单的求均值就会出现错误通道积分功率的积分即为能量由于是离散数据，积分的算法并不复杂:将每个时间点的值乘以其持续的时间这种计算我们称为通道积分通道积分的结果会是一个数字，而不是一个通道实现方法：通道积分有效功率通道的通道积分，就是我们想要的能量有效将能量有效除以时间，第一个评价:单位时间有效能量输出，即可完成同样的方法，对原动功率键进行势流的通道乘法，得出功率通道，再进行通道积分，即可得出原动机输出能量在同一个工作循环内，将能量有效除以原动机输出能量，即可得出第二个评价:整机效率实现方法：通道积分至此，我们终于可以做到动态性能评价了需要做的是:建立模型设定工况:输入信号