基于Modelica的起落架系統(tǒng)多領(lǐng)域建模研究.pdf

1、隨著新技術(shù)的不斷綜合與新產(chǎn)品的日趨復(fù)雜,多領(lǐng)域建模仿真已成為復(fù)雜系統(tǒng)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)與性能分析的重要手段?；谖锢斫y(tǒng)一建模語言Modelica的多領(lǐng)域建模與仿真技術(shù)已成為支撐復(fù)雜工程系統(tǒng)設(shè)計(jì)的新一代CAE技術(shù)。該技術(shù)的理論研究已日趨完備,并出現(xiàn)了若干成熟的商業(yè)軟件,其在工業(yè)界的應(yīng)用領(lǐng)域已相當(dāng)廣泛,目前仍在持續(xù)地蓬勃發(fā)展。在國內(nèi)，Modelica業(yè)已開始應(yīng)用于車輛、能源等行業(yè)。
　　本文在國家863計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目的資助下,針對(duì)與中國商飛上海

2、飛機(jī)設(shè)計(jì)研究院合作項(xiàng)目中的液壓起落架系統(tǒng),圍繞其機(jī)械、液壓多領(lǐng)域耦合建模,對(duì)于Modelica多領(lǐng)域統(tǒng)一建模方法和關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了深入研究。具體包括以下內(nèi)容:
　　首先,簡單分析了Modelica的建模特性及原理:面向?qū)ο筇匦?、陳述式表達(dá)、連續(xù)離散混合的元件特性描述以及模型接口和能量流原理,為本文所研究的通用建模方法與關(guān)鍵技術(shù)奠定基礎(chǔ)。
　　其次,針對(duì)Modelica元件建模,提出將所有一維液壓問題總結(jié)為三類液壓元素的組合的方

3、法,極大地方便了液壓組件模型的設(shè)計(jì)開發(fā);從非線性微分方程求解的角度,說明常見紊流方程的奇異問題,并給出將奇點(diǎn)附近方程線性化的方法解決類似問題;在三維機(jī)械元件建模方面,簡要介紹了超定連接機(jī)制和虛擬連接圖機(jī)制,提出了以虛擬連接圖輔助三維機(jī)械模型元件模型設(shè)計(jì)開發(fā)的技術(shù);對(duì)模型的分支事件和抑制做了詳細(xì)的分類與比較,得出適用于工程實(shí)際的分支設(shè)計(jì)與事件抑制方法,同時(shí)給出了該方法的適用范圍。
　　再次,針對(duì)Modelica系統(tǒng)建模關(guān)鍵技術(shù),歸納

4、總結(jié)了搭建與調(diào)試系統(tǒng)的兩種方法:核心擴(kuò)展模式和逐級(jí)精細(xì)模式;提出了用裝配環(huán)模型輔助三維機(jī)械模型系統(tǒng)建模的技術(shù);說明了系統(tǒng)狀態(tài)變量的選取及對(duì)求解的影響原理,總結(jié)了機(jī)械、液壓領(lǐng)域狀態(tài)變量選取的一般規(guī)律;分析了Modelica系統(tǒng)初值原理,提出用迭代方式確定復(fù)雜系統(tǒng)初值的大小的方法;給出了基于Modelica的液壓機(jī)械系統(tǒng)耦合建模方法的基本流程示意圖。
　　最后建立了起落架機(jī)械、液壓領(lǐng)域耦合模型,利用液壓元件的特性實(shí)驗(yàn)對(duì)模型的參數(shù)進(jìn)行辨