机电一体化系统建模技术研究

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机电一体化的概念是由日本的Yaskawa公司最先提出来的，随着科学技术的不断发展，机电一体化技术也经历了一个漫长的发展阶段。在发展的过程中，机电一体化在漫长的发展过程中，逐渐由简单的机械组合发展成为多领域以及多成分相结合的技术，这也使得市场上的机电一体化产品逐渐成为了主流产品。现阶段，市场竞争已经变得越来越激烈，为了能够更好的迎合客户的需求，需要加强对机电一体化系统建模技术的研究。

1关于机电一体化技术的建模方法

1.1键合图建模

键合图建模方法是经常使用的一种机电一体化建模技术，这种建模技术在混合系统建模的过程中会经常使用，它能够针对图形描述完成对机械系统的建模过程。这种建模方法最早开始于上个世纪50年代末。HenryPaynter对建模基本思想进行了有效的建立，在这之后，DeanC.Karnopp又对该理论进行了有效的发展，进而成为比较成熟的键合图理论。这种建模方式最早被应用在机电一体化系统建模过程中。在众多的键合图模型中，所使用的的基本图形元件大致能分成9类，各个元件之间主要是通过能量键进行有效的链接，并在每一个能量键上表明箭头，箭头指示功率的流向，键合图建模的重要基础就是能够加强能量流与能量流之间的交换，这在机电一体化系统建模过程中得到了充分的应用。

1.2方块建模

这种形式的建模方式主要是由控制学科中逐渐演变而来的，这种建模方式能够对信号流进行有效的输出和输入，这样就能够在输入和输出的过程中有效的完成建模工作。方块图建模主要由大量的控制模块组成，并利用现阶段的和谐模块进行有效的链接，这样就能够利用模块来表达输出和输入的函数关系，这种建模方式的优点就是能够利用前馈模块进行有效的反馈，进而利用模块来完成对机电的有效空时，进而有效的将机电一体化控制应用在建模技术当中。

1.3面向对象进行建模

上个世纪70年代左右，HildingElmqvist提出了利用袋鼠方程式来对物理系统面向对象进行有效的描述。一般情况下，面向对象的建模具有一定的继承性、层次性和数据封装的重要特点，这样就能够对模型进行有效的重用，也能够尽量避免错误现象的发展。在面向对象建模的过程中，其实质是能够对相关对象进行有效的描述，并在描述之后对相关的对象进行封装，这样就能够将其作为一种图标的形式进行保存，这样的图像就被称之为对象图。所以，面向对象进行建模，也已经成为机电一体化系统建模的重要方法。

1.4系统图建模方法

在机电一体化系统建模技术发展的过程中，系统图建模方法也是一种重要的研究对象。利用系统图方法进行建模，能够对系统能量进行有效的表示，这样就能够加强系统图的联合性，这样的系统图方法和键合图方法想类似，能够利用少量能量进行元件的建模，进而能够更加清晰和直观的对系统结构进行构建，将这种建模方法应用在机电一体化系统建模过程中，也能够有效的促进机电一体化程度的更好发展。

1.5混合Petri建模方法

这种建模方式最早是由Alla提出来的，后来逐渐将这种建模方式进行了改革，形成了比较规范的信号系统，这种建模方法主要是能够对机电一体化位置进行有效的仿真，使其变得更加精确。

2机电一体化仿真软件的研究与分析

2.1Schemebuilder仿真软件

这种仿真软件实际上能够对机电一体化系统进行有效的辅助，这个软件具有有效的建模和仿真功能。该仿真软件在使用的过程中，能够利用方块图进行研究和分析，进而形成相应的仿真方案，这样就能够对仿真方案进行有效的描述，这样就能够在方案产生之后，这样就能够尽可能的实现对整个机电一体化系统的仿真和控制。

2.2Dymola仿真软件

这种软件目前主要被应用在汽车制造的过程中，被广泛的应用在汽车工程的建模和仿真过程中，这样就能够实现多个领域内的电子系统之间的有效控制，进而完成对汽车或者机器人等领域的建模和仿真。Dymola能够在使用的过程中对实际的物理对象完成建模，这样的建模过程具有至关的特点，也能够将其应用在键合图当中，这样就使得机电一体化系统的仿真软件具有高度的抽象性。

2.3Adams仿真软件

Adams仿真软件是一种非常有效的动态软件，这种动态软件是非常具有权威性的，在机械系统发展过程中得到了广泛的应用。利用这种仿真软件，能够自动生成一种动力学虚拟样机，这样就能够完成对机械系统的建模和仿真分析，并加强机电一体化的有效控制。因此，在机电一体化发展过程中，需要将Adams仿真软件与Matlab软件进行紧密的结合，进而能够有效的完成对机电一体化系统进行仿真，并对其进行有效的修改。

3结语

笔者在文章中针对目前的机电一体化系统建模技术进行了有效分析，并对当前拥有的仿真软件和建模技术的优势和劣势进行了有效的分析，这样就能够对机电一体化系统进行直观的分析和建模。为了促进未来机电一体化的有效发展，需要对机电一体化的特征进行有效的分析，分析适合其发展的仿真环境，进而有效的促进机电一体化的有效发展与成熟。