基于AMESim的某型飞机液压系统仿真研究

　　引言

　　某型飞机由于改装需要，原冷气系统改由液压系统驱动。液压系统是飞机的主要操纵系统，对系统的安全性和操纵性要求都很高。对液压系统的改动应以不降低原液压系统的性能为前提。由于改装后液压系统要为冷气系统提供驱动，增加了液压系统的输出功率，同时也改动了液压系统的管路。

　　改装计划：飞机上的液压泵与冷气泵都分别安装在左右发动机的附件传动机构上，两者在飞机上的安装距离比较近。应此从两个主液压泵的出口处分别引出一根分支管路，通过单向活门连接一个液压马达带动冷气系统工作。

　　由于液压系统本身的输出功率较大，在飞行及着陆阶段使用频繁，且液压系统本身对飞机的操纵性及安全性影响很大，在改装之前应通过仿真计算确定改装是否影响了液压系统的操纵性及安全性。

　　由于液压系统各个状态的输出功率各不相同，所以在本文分析时采用液压系统的最大输出功率状态进行计算，如果此时液压系统能圆满完成规定功能，则认为改装成功。

　　1、AMESim软件介绍

　　1.1软件简介

　　AMESim是法国IMAGINE公司于1995年推出的专门用于液压/机械系统的建模、仿真及动力学分析的软件,该软件包含了IMAGINE的专门技术并为工程设计提供交互能力。AMESim为流体动力(流体及气体)、机械、热流体和控制系统提供一个完善、优越的仿真环境及最灵活的解决方案。使用户能够借助其友好的、面向实际应用的方案,研究任何元件或回路的动力学特性。还可以通过模型库的概念来实现,而模型库可通过客户化来不断升级和改进。AMESim在航空航天工业汽车制造和传统液压行业等领域得到了广泛的应用。

　　1.2 该软件具有的特点

　　(1)图形化物理建模方式使得用户可以从繁琐的数学建模中解放出来从而专注于物理系统本身的设计。(2)智能求解器能够根据用户所建模型的数学特性自动地在17种算法中选择最佳的积分算法!并在不同的仿真时刻根据系统的特点动态地切换积分算法和调整积分步长，以缩短仿真时间和提高仿真精度。（3）仿真范围广，实现了多学科的机械、液压、气动、热、电和磁等领域的建模和仿真，且不同领域的模块之间可直接进行物理连接。（4）基本元素理念确保用户用尽可能少的单元构建尽可能多的系统。 (5)AMESet为用户提供了一个标准化、规范化和图形化的二次开发平台。（6）保留了数学方程级、方块图级、基本元素级和元件级4个层次的建模方式，不同的用户可以根据自己的特点和专长选择自己的建模方式或多种方式的综合使用。（7）提供了线性化分析工具（如系统特征值求解、Bode图、Nichols图、Nyquist图、根轨迹分析）、模态分析工具、频谱分析工具（如快速傅里叶转换FFT、阶次分析Order Analysis、频谱图Supectral maps）以及模型简化工具，以方便用户分析和优化自己的系统。（8）具有动态仿真、稳态仿真、间断连续仿真以及批处理仿真多种仿真运行模式。（9）提供了丰富的和其他软件的接口，如控制软件接口（Matlab/Simulink）、多维软件接口（Adams&Simpack、VirtualLab Motion、3D Virtual）、编程语言接口（C或Fortran）、实时仿真接口和优化工具接口。