[發(fā)明專利]基于modelica語言的混凝土泵車仿真系統(tǒng)的設計方法

有效

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• 申請日: 2011-09-23
• 公開（公告）號: CN102314539A
• 公開（公告）日: 2012-01-11
• 發(fā)明（設計）人: 王棟;金先龍;曹源;劉濤
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 上海漢聲知識產(chǎn)權代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

1.一種基于Modelica語言的混凝土泵車仿真系統(tǒng)的設計方法，用于對混凝土泵車泵送性能及操作穩(wěn)定性進行仿真和參數(shù)優(yōu)化設計，其特征在于，首先，對混凝土泵車按照模塊化、層次化分解為泵送子系統(tǒng)和穩(wěn)定性子系統(tǒng)，所述子系統(tǒng)均包括有基本元件庫和特殊/關鍵元件庫；其次，對所述元件庫的元件或功能進行數(shù)學建模并封裝，得到元件模型庫，然后，根據(jù)混凝土泵車的真實零部件，對??元件模型庫通過集成和擴展，并采用封裝的方式得到具有特定接口、能夠傳遞數(shù)據(jù)、并且能依據(jù)混凝土泵車的真實零部件完成一定功能的部件模型庫，所述基本元件模型庫、特殊/關鍵元件模型庫以及部件模型庫形成混凝土泵車泵送子系統(tǒng)和穩(wěn)定性子系統(tǒng)，所述兩個子系統(tǒng)通過耦合接口傳遞數(shù)據(jù)，形成混凝土泵車整體系統(tǒng)模型，根據(jù)泵車的實際型號和參數(shù)，在一定的操作平臺上，通過改變性能參數(shù)對泵車泵送性能以及操作穩(wěn)定性進行仿真驗證和優(yōu)化設計。?

2.根據(jù)權利要求1所述的基于Modelica語言的混凝土泵車仿真系統(tǒng)的設計方法，其特征在于，所述模塊化分解是指具有物理上的相對獨立性，能夠完成單獨的物理功能，同時具有數(shù)學上的獨立性，使描述該物理部件特性的全部方程和計算都包含在模塊程序內(nèi)部的分解方法。

3.根據(jù)權利要求1所述的基于Modelica語言的混凝土泵車仿真系統(tǒng)的設計方法，其特征在于，所述層次化分解是指從系統(tǒng)的最底層開始建立元件級模型庫，然后根據(jù)模型要求將底層模型庫組合成高一級部件模型庫的分解方法。

4.根據(jù)權利要求1所述的基于Modelica語言的混凝土泵車仿真系統(tǒng)的設計方法，其特征在于，所述基本元件庫包括所在庫所涉及的不同學科領域的基本定理和基本原理的數(shù)學建模以及相同學科領域內(nèi)不同元部件接口和不同學科領域之間耦合接口。

5.根據(jù)權利要求1所述的基于Modelica語言的混凝土泵車仿真系統(tǒng)的設計方法，其特征在于，所述特殊/關鍵元件模型庫是指對混凝土泵車泵送性能和操作穩(wěn)定性性能所涉及到的關鍵元件進行的數(shù)學建模。

6.根據(jù)權利要求1所述的基于Modelica語言的混凝土泵車仿真系統(tǒng)的設計方法，其特征在于，所述部件模型庫是由元件模型庫采用封裝方式得到的一個黑盒子，該黑盒子具有特定的接口，能夠傳遞數(shù)據(jù)，并且能依據(jù)混凝土泵車的真實零部件完成一定的功能。

7.根據(jù)權利要求6所述的基于Modelica語言的混凝土泵車仿真系統(tǒng)的設計方法，其特征在于，所述的部件模型庫，其基本組成分為以下幾個部分：（1）、接口；（2）、模型，有部分模型和整體模型之分，整體模型可以繼承部分模型中的變量和函數(shù)，提高建模效率；（3）、算法，用來定義實現(xiàn)某種復雜或經(jīng)常被調用的算法功能，在建模過程中可以被方便的調用；（4）、包，包括某些功能相似的模型子包裹以及包含子包裹的父包裹，從上而下對系統(tǒng)進行模塊化分解，從下而上通過包建立模型的樹形結構，避免重復建模過程，提高建模效率。

8.根據(jù)權利要求7所述的基于Modelica語言的混凝土泵車仿真系統(tǒng)的設計方法，其特征在于，所述的部件模型庫，包括有機械庫、控制庫、液壓庫、控制信號庫。

9.根據(jù)權利要求1至8中任一所述的基于Modelica語言的混凝土泵車仿真系統(tǒng)的設計方法，其特征在于，所述操作平臺是Mworks，在該操作平臺上，以封裝的模型圖標代替泵車的實際零部件，以圖形化方式瀏覽部件模型，通過拖曳和搭積木的方式構建泵車模型，對泵車操作穩(wěn)定性和泵送性能仿真驗證。