液压系统建模与仿真

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出版者:冶金工业出版社发行部
作者:李永堂 编
出品人:
页数:352
译者:
出版时间:2003-1
价格:28.00元
装帧:简裝本
isbn号码:9787502432058
丛书系列:
图书标签:
  • 液压
  • 教材
  • 液压系统
  • 建模
  • 仿真
  • MATLAB/Simulink
  • 控制工程
  • 机械工程
  • 自动化
  • 系统分析
  • 工程仿真
  • 液压技术
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具体描述

液压系统包括液压的传动与控制技术,先进的液压传动与控制技术是机械、电子与计算机仿真技术等共同结合的结果。

  本书共8章,1-3章首先简要介绍了液压技术的基础知识,并从实用的角度介绍了液压元件、回路和系统设计;在此基础上,4-7章叙述了液压系统动态特性研究的一般理论、方法、步骤、常用的建模理论与方法以及常用的数值积分法,重点阐述了液压大系统“灰箱”建模理论与方法,讨论了其原理、条件和模型;第8章介绍了基于“灰箱”建模法的计算机自动建模与仿真技术以及液压系统计算机辅助设计技术。

  本书可作为高等学校机械专业本科生和研究生的教学参考书,也可供工程技术人员阅读。

《流体传动与控制技术发展前沿》 本书并非《液压系统建模与仿真》,而是聚焦于现代流体传动与控制领域的最新研究进展和技术突破。全书共分为三个主要部分,深入探讨了该领域的理论基础、关键技术以及未来发展趋势,旨在为该领域的科研人员、工程师和高等院校学生提供一本全面而深入的参考著作。 第一部分:流体传动理论基础与分析方法的新进展 本部分着重于流体传动领域的基础理论及其在复杂系统分析中的应用。 章节一:非牛顿流体在液压元件中的流动特性研究。 这一章将详细阐述在极端工况下(如高温、低温、高压或使用特种介质)常见的非牛顿流体(如聚合物添加剂液压油、生物基液压油等)在液压泵、阀和马达内部的流动行为。我们将分析其剪切变稀或剪切变稠特性对系统压降、效率和响应速度的影响,并介绍相关的数学模型和数值模拟方法。内容将包括基于CFD(计算流体动力学)的仿真分析,以及如何通过修正的Navier-Stokes方程来描述这些流体的流动。 章节二:高频响应液压系统动态特性分析。 随着自动化和机器人技术的发展,液压系统对动态响应的要求越来越高。本章将深入探讨高频响应液压系统(例如,应用于伺服比例阀、电液伺服机构等)的动态特性。我们将分析系统中的惯性、阻尼和弹性等因素在高频下的表现,并介绍用于分析这些动态特性的先进方法,如频域分析、极点-零点配置以及系统辨识技术。同时,会讨论如何优化液压元件的设计以减小寄生参数,提高系统的带宽和瞬态响应。 章节三:多相流在液压系统中的行为与控制。 在某些特殊应用场景下,液压系统中可能出现气蚀、气泡或固体颗粒等。本章将聚焦于多相流在液压系统中的产生机理、流动行为及其对系统性能的影响。我们将探讨气蚀的形成过程、传播机制以及如何通过优化系统设计(如降低吸入口流速、改善油液过滤等)来抑制气蚀。此外,还会研究固体颗粒对液压元件磨损的影响,以及如何通过流体清洁技术和磨损检测技术来提高系统的可靠性。 第二部分:关键技术与应用创新 本部分将重点介绍当前流体传动与控制领域中的前沿技术和创新应用。 章节四:智能液压技术的发展与集成。 智能液压是未来液压系统发展的重要方向。本章将详细介绍智能液压技术,包括基于先进传感器的实时监测(如压力、流量、温度、振动等)、机器学习算法在故障诊断与预测中的应用,以及基于模糊逻辑和神经网络的自适应控制策略。我们将探讨如何将这些智能技术集成到传统的液压系统中,实现系统的自学习、自优化和自主决策。 章节五:新能源汽车与航空航天中的流体传动应用。 随着对能源效率和环保要求的提高,流体传动技术在新能源汽车和航空航天领域展现出巨大的潜力。本章将深入研究电动汽车混合动力系统的液压控制、电动助力转向(EPS)系统的液压辅助设计,以及航空器起落架、飞行控制作动器等关键部位的液压传动技术。我们将分析不同应用场景对液压系统的特殊要求,以及相应的解决方案。 章节六:微型与纳米级流体传动技术。 微型和纳米技术的发展也催生了微型和纳米级流体传动器件的需求。本章将介绍微流控芯片、微泵、微阀等微纳尺度流体传动元件的设计、制造与应用。我们将讨论在这些尺度下流体的物理行为(如表面张力、粘滞力效应等),以及如何利用先进的制造工艺(如MEMS技术)来实现这些微纳器件的集成与控制。 第三部分:未来发展趋势与挑战 本部分将展望流体传动与控制技术的未来发展方向,并探讨当前面临的挑战。 章节七:数字孪生与虚拟化在液压系统中的应用。 数字孪生技术为液压系统的设计、优化和运维提供了全新的视角。本章将探讨如何构建高保真的液压系统数字孪生模型,实现系统在虚拟环境下的实时仿真、性能评估和故障预演。我们将讨论数字孪生在系统调试、操作员培训和远程诊断中的应用,以及其对提升系统效率和可靠性的价值。 章节八:绿色液压技术与可持续发展。 面对日益严峻的环境挑战,绿色液压技术的重要性不言而喻。本章将重点关注环保型液压油(如生物基液压油、水基液压油)的研发与应用,探讨如何提高液压系统的能源利用效率,减少能量损失,以及如何实现液压系统的可再生设计和循环利用。我们将讨论相关法规和标准对绿色液压技术发展的影响。 章节九:人机交互与高级人机协同的液压系统。 随着技术的进步,液压系统将更加智能化和人性化。本章将探讨如何设计更直观、更易于操作的液压设备人机交互界面,以及如何利用先进的人机协同技术,使操作员与液压系统能够更有效地配合工作,共同完成复杂任务。我们将讨论相关的人类工程学原理和用户体验设计方法。 本书力求理论联系实际,每章都配有相关的案例分析和研究实例,以帮助读者更好地理解和掌握相关知识。我们相信,《流体传动与控制技术发展前沿》将为所有对该领域感兴趣的读者提供宝贵的洞见和实用的指导。

作者简介

目录信息

1 绪论
1.1 液压传动与控制技术发展概况
1.2 液压传动与控制系统的特点
1.3 液压系统动态特性研究概述
2 液压技术基础知识
2.1 液压介质及其特性
2.2 液压流体力学基础
3 液压传动与控制系统
3.1 液压元件
3.2 典型液回路
3.3 液压传动与控制系统设计
3.4 液压伺服控制系统
4 液压系统动态特性分析
4.1 液压系统动态设计方法
4.2 用经典的控制理论分析元件和系统
4.3 液压系统动态特性数字仿真方法
5 液压系统常用建模方法
5.1 液压系统及其数学模型
5.2 解析法建模
5.3 状态空间法建模
5.4 功率键合图法
6 “灰箱”建模方法
6.1“灰箱”建模法步骤的特点
6.2 “灰箱”建模法原理
6.3 液压系统子模型
6.4 液压系统参数辨识
6.5 计算机辅助建模
7 数字仿真算法与程序
8 液压系统计算机辅助设计索引参考文献
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

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我是一名对科技前沿充满热情的学生,对如何利用先进的计算方法来解决工程问题一直非常感兴趣。《液压系统建模与仿真》这个书名吸引我的地方在于它将“建模”和“仿真”这两个概念紧密地联系在一起。我知道,在许多复杂的工程领域,直接进行物理实验不仅成本高昂,而且存在一定的风险。而通过建立数学模型,然后在计算机上进行仿真,我们可以以一种更经济、更安全的方式来探索系统的行为。 我特别希望能从这本书中学习到如何将抽象的物理过程转化为具体的数学方程。液压系统中的流体动力学、摩擦阻力、弹性效应等,这些复杂的物理现象是如何被数学语言所描述的?我期待书中能够清晰地讲解这些建模的原理和方法,包括如何选择合适的物理模型、如何处理非线性因素、以及如何进行模型简化。同时,我希望这本书能够介绍一些数值求解的方法,以及如何在仿真中评估模型的准确性和鲁棒性。如果书中还能涉及一些先进的仿真技术,例如考虑多体动力学耦合的仿真,那就更棒了。

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作为一名对机械自动化充满好奇的学习者,我一直渴望能深入理解那些驱动着现代工业运转的“脉搏”——液压系统。当我在书店偶然翻到《液压系统建模与仿真》这本书时,仿佛打开了一扇通往未知世界的大门。这本书的书名本身就充满了技术魅力,它暗示着不仅能学到液压系统的基础知识,还能掌握如何用数学模型来描述它的行为,并通过仿真技术来预测和优化其运行。 我最期待的是书中能够详细阐述不同类型液压元件的建模方法。例如,液压泵的容积效率和机械效率是如何随压力和转速变化的?液压马达的扭矩输出是否会受到负载和背压的影响?阀门的流量特性曲线是如何绘制的?我希望书中能通过清晰的数学公式和图表,一步步地引导读者建立起对这些核心元件的精确认知。更重要的是,我希望作者能够探讨不同建模方法的优缺点,以及它们在不同应用场景下的适用性。是采用基于物理原理的精确建模,还是更侧重于辨识参数的黑箱模型?这些都需要作者的深入剖析。

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我是一名对数据驱动的决策过程深感着迷的研究者,液压系统作为重要的动力传递装置,其运行过程中产生的海量数据蕴含着丰富的优化潜力。《液压系统建模与仿真》这本书名点出了其核心价值:通过构建系统的“数字孪生”,然后对其进行“虚拟实验”。 我特别关注书中是否会介绍如何利用仿真技术来进行液压系统的故障诊断和预测性维护。例如,如何通过分析仿真得到的异常工况数据,来提前识别可能出现的故障模式?书中是否会探讨如何建立基于仿真数据的机器学习模型,以实现对液压系统状态的实时监测和故障预警?我希望作者能够深入讲解如何将仿真与实际监测数据相结合,例如如何利用实际数据来校准和优化仿真模型,从而提高仿真结果的可靠性。此外,我对于书中如何利用仿真来探索液压系统的极限工况,以及如何在保证安全的前提下实现性能的最大化也充满期待。这本书能否提供一套科学的方法论,指导我们如何从仿真结果中提取有价值的信息,并将其转化为实际的工程改进和创新,将是我衡量其价值的重要标准。

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我是一名对工业自动化发展趋势有着敏锐观察力的人,液压系统作为现代工业的重要组成部分,其智能化和高效化是必然的趋势。我相信,《液压系统建模与仿真》这本书能够为我提供理解这种趋势的关键视角。《液压系统建模与仿真》听起来就像是一本能够帮助我们“预知未来”的书,它能让我们在计算机上“演练”液压系统的运行。 我非常好奇书中是否会探讨如何利用仿真技术来设计更具柔性和适应性的液压系统。例如,如何通过仿真来优化控制策略,使得液压系统能够根据不同的工作需求自动调整其性能?书中能否介绍一些基于模型的预测控制(MPC)等先进控制理论在液压系统中的应用?我希望这本书能够深入讲解如何将仿真结果转化为实际的工程应用,例如如何利用仿真数据来指导新产品的开发,或者如何通过仿真来优化现有设备的运行参数,从而提高生产效率和降低能耗。书中对仿真结果的分析和解读,以及如何将理论模型与实际工程紧密结合的探讨,将是我非常关注的部分。

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我是一名在实际工程中与液压系统打交道的工程师,平时工作中遇到的最大挑战之一就是如何快速、准确地诊断和解决液压故障。很多时候,问题的根源隐藏在复杂的管路和元件之中,肉眼难以察觉。因此,我非常期待《液压系统建模与仿真》能够提供一套系统性的仿真方法,帮助我们模拟各种工况下的系统响应。比如,模拟突然的负载变化是否会导致系统压力波动过大?某个阀门发生堵塞时,会对整个系统的运行产生怎样的影响?通过仿真,我们可以在实际操作前就预见到潜在的问题,并提前采取预防措施。 此外,这本书能否为我们提供一些实用的仿真工具和技术指南?例如,如何选择合适的仿真软件(如MATLAB/Simulink、AMESim等)?如何搭建仿真模型,并进行参数设置?如何分析仿真结果,并将仿真数据与实际测量数据进行对比验证?我希望书中能包含一些案例研究,展示如何运用仿真技术来优化液压系统的设计,提高其性能,降低能耗。这些实操性的内容将极大地提升我对液压系统设计和维护的能力。

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以后用到的话还要看哦,尤其是气动液动,及相关的编程技术

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