液 压 传 动 的 现 状 及 发 展 趋 势

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《流体传动与控制》课件第10章

《流体传动与控制》课件第10章

液压技术源于发现帕斯卡定律的1605年,自那时起,液压传动 装置一直以水作为工作介质,由于其密封问题加之电气传动技术的 竞争,曾一度导致液压技术停滞不前。此种局面直至1906年美国在 海军炮塔仰俯液压装置中首次以油代替水作为工作介质才被打破。 液压工作介质的这一历史性变化、耐油橡胶的出现及制造技术的进 步,逐步解决了早期水压传动装置中包括密封问题在内的一系列技 术难题,从而使液压技术进入了迄今为止主要以矿物型液压油为工 作介质的油压传动时代。然而,油压传动存在着污染环境、易燃烧、 浪费能源的严重问题,在一定程度上限制了其发展与应用。随着科 学技术的进步,人类环保、能源危机意识的提高,促使人们重新认 识和研究以纯水作为工作介质的纯水液压传动技术。近20年来,水 压传动技术在理论研究与应用上都得到了持续稳定的复苏和发展, 并逐渐成为现代液压传动技术中的热点技术和新的发展方向之一。
2.国内研究现状 我国的水压传动技术的研究及应用尚处在起步阶段,在 该领域进行研究的主要有华中科技大学和浙江大学等著名高
浙江大学的流体传动及控制国家重点实验室在研制纯水 液压元件的同时,自行设计(芬兰HytarOy公司制作)了一套 纯水液压试验系统。该系统的纯水液压泵采用端面配流结构, 柱塞数为9,斜盘倾角15°。其主要技术指标是:额定压力为 14MPa,流量为100L/min,功率为32kW,额定转速为 1500r/min,工作介质为自来水,工作温度为3~400°C, 其容积效率约80%。
全球风电在近十年有极快速的进展,预计全世界风力发电 将以30%~50%的速度持续增长。在风能利用的强国中,丹麦、 德国与西班牙的发展最为迅速,风力发电有效地改善了这些国 家的电力结构,减少了大气污染,对保护我们共同的生存家园 起到了重要的作用。1999年10月5日,欧洲风能协会的一项国 际能源研究报告指出,到2020年,风能可提供世界电力需求的 10%,创造170万个就业机会,并在全球范围减少100多亿吨二 氧化碳废气。亚洲的风电事业也蓬勃兴起,到2002年初,装机 总容量达到2220MW,占世界风电装机总容量的9.1%。其中印 度发展最为迅速,在短短几年时间进入世界装机总量前五名。 到2006年年底风电装机容量前六位的国家如图10-3所示,中 国排在第6位。

电液伺服阀的发展历史、研究现状及发展趋势

电液伺服阀的发展历史、研究现状及发展趋势

电液伺服阀的发展历史、研究现状及发展趋势一、电液伺服阀的发展历史电液伺服阀是电气信号控制液压执行元件的一种装置,它的历史可以追溯到20世纪50年代。

起初,电液伺服阀主要应用于导弹制导系统、火箭发动机控制系统等高端军事领域,其功用是将电信号转换为液压信号,驱动液压执行元件执行动作。

随着工业自动化和现代工程技术的不断发展,电液伺服阀已经广泛应用于各类液压传动系统中,成为自动化系统控制领域重要的元器件之一。

二、电液伺服阀的研究现状在广泛应用的同时,电液伺服阀的研究也在不断发展。

当前,主要研究方向包括电磁阀技术、增量式数字伺服技术、膜片式伺服技术、高动态特性伺服技术以及基于智能算法的控制策略等。

电磁阀技术是当前电液伺服阀的核心技术之一,它的改进可以有效提高该类产品的性能和可靠性。

增量式数字伺服技术是新近出现的伺服技术,具有高精度、高速度的特点,性能更为优越。

另外,基于智能算法的控制策略运用较广泛,它可以优化电液伺服阀的控制性能,提高系统的自适应能力等。

三、电液伺服阀的发展趋势未来,电液伺服阀仍将朝着更加高端、多样化的方向发展。

首先,随着制造业的不断升级和发展,对工业自动化设备的要求也将越来越高,即对电液伺服阀的性能要求也越来越高。

其次,综合应用多种新技术,如高速差动式伺服阀,普通增量式伺服阀和高速可变式数字伺服阀等结合,可以实现多静态特性、高动态性能的电液伺服阀技术。

再次,现如今智能化制造飞速发展,电液伺服阀也将随之演进,如引入新型材料、新型工艺,使其具备更高的智能化水平,以适应不断变化的市场需求。

以上是电液伺服阀的发展历史、研究现状及发展趋势的相关内容。

液压传动技术的发展状况及发展趋势

液压传动技术的发展状况及发展趋势

液压传动技术的发展状况及发展趋势班级:模具2班学号:液压传动技术的发展状况及发展趋势摘要:液压传动有许多突出的优点,因此它的应用非常广泛.如一般工业用的塑料加工机械、压力机械、机床等;行走机械中的工程机械、建筑机械、农业机械、汽车等;钢铁工业用的冶金机械、提升装置、轧辊调整装置等;船舶用的甲板起重机械(绞车)、船头门、舱壁阀、船尾推进器等;特殊技术用的巨型天线控制装置、测量浮标、升降旋转舞台等;军事工业用的火炮操纵装置、船舶减摇装置、飞行器仿真、飞机起落架的收放装置和方向舵控制装置等关键词:液压传动工业应用发展方向优点及缺点一、液压传动的发展概况液压传动是一门新的学科,虽然从17世纪中叶帕斯卡提出静压传动原理,18世纪末英国制成世界上第一台水压机算起,液压传动技术已有两三百年的历史,但直到20世纪30年代它才较普遍地用于起重机、机床及工程机械。

在第二次世界大战期间,由于战争需要,出现了由响应迅速、精度高的液压控制机构所装备的各种军事武器。

第二次世界大战结束后,液压技术迅速转向民用工业,液压技术不断应用于各种自动机及自动生产线。

20世纪60年代以后,液压技术随着原子能、空间技术、计算机技术的发展而迅速发展。

因此,液压传动真正的发展也只是近三四十年的事。

液压传动技术广泛应用了如自动控制技术、计算机技术、微电子技术、及新工艺和新材料等高技术成果,使传统技术有了新的发展,也使液压系统和元件的质量、水平有一定的提高。

尽管如此,走向二十一世纪的液压技术不可能有惊人的技术突破,应当主要靠现有技术的改进和扩展,不断扩大其应用领域以满足未来的要求二、液压传动的工业应用液压传动有许多突出的优点,因此它的应用非常广泛,如一般工。

业用的塑料加工机械、压力机械、机床等;行走机械中的工程机械、建筑机械、农业机械、汽车等;钢铁工业用的冶金机械、提升装置、轧辊调整装置等;土木水利工程用的防洪闸门及堤坝装置、河床升降装置、桥梁操纵机构等;发电厂涡轮机调速装置、核发电厂等国;船舶用的甲板起重机械(绞车)、船头门、舱壁阀、船尾推进器等;特殊技术用的巨型天线控制装置、测量浮标、升降旋转舞台等;军事工业用的火炮操纵装置、船舶减摇装置、飞行器仿真、飞机起落架的收放装置和方向舵控制装置等。

液压技术的发展现状和趋势

液压技术的发展现状和趋势

液压技术的发展现状和趋势Last updated on the afternoon of January 3, 2021内蒙古科技大学课程论文论文题目液压传动技术现状及趋势学生姓名刘颖学号专业班级机09-9班指导老师钟金豹液压技术的发展现状及趋势摘要:液压与气压传动相对于机械传动来说是一门新兴技术。

二十一世纪国内外的液压技术日渐走向成熟,但由于液压技术存在的一些优缺点,导致液压技术的发展速度受限。

本文介绍了液压传动技术的一些优缺点和国内外液压技术的一些发展状况和趋势。

关键词:液压技术发展趋势发展现状新兴技术国内外液压液压与气压传动相对于机械传动来说是一门新兴技术。

从1795年世界上第一台水压机诞生起,已有几百年的历史,液压传动技术被广泛采用和有较大幅度的发展是由19世纪崛起并蓬勃发展的石油工业推动起来的,最早实践成功的液压传动装置是舰船上的炮塔转位器,其后出现了液压六角车床和磨床,一些通用车床到20世纪30年代末才用上了液压传动。

第二次世界大战期间,在一些兵器上用上了功率大,反应快,动作准的液压传动和控制装置,大大提高了兵器的性能,也大大促进了液压技术的发展。

战后,液压技术迅速转向民用,并随着各种标准的不断制订和完善,各类元件的标准化,规格化,系列化而在机械制造,工程机械,材料科学,控制技术,农业机械,汽车制造等行业中推广开来。

由于军事及建设需要的刺激,液压技术日益成熟。

20世纪60年代后,原子能技术,空间技术,计算机技术等的发展再次将液压技术推向前进,使它发展成为包括传动,控制,检测在内的一门完整的自动化技术,在国民经济的各个方面都得到了应用。

如工程机械,数控加工中心,冶金自动线等。

液压传动在某些领域内甚至已占有压倒性优势。

液压传动是以流体作为工作介质对能量进行传动和控制的一种传动形式。

利用有压的液体经由一些机件控制之后来传递运动和动力。

因而在工程机械、冶金、军工、农机、汽车、轻纺、船舶、石油、航空和机床行业中,液压技术得到了普遍的应用。

目前国内外液压技术现状及发展趋势!

目前国内外液压技术现状及发展趋势!

⽬前国内外液压技术现状及发展趋势!⼀、国内液压技术现状液压技术相对机械传动来说是⼀门新技术,从17世纪中叶巴斯卡提出静压传递原理,珠世纪末英国制成世界上第⼀台⽔压机算起也只有⼆、三百年的历史。

近代液压系统技术在⼯业上真正推⼴使⽤亦是本世纪中叶以后的事,⾄于它和微电⼦技术密切结合、得以在尽可能⼩的空间内传递出尽可能⼤的功率并加以精确控制,更是近15年内的新事物。

我国液压⾏业已形成了门类齐全,有⼀定⽣产能⼒和技术⽔平,初具规模的⽣产科研体系。

⽬前全国约有近300家企业,还有液压研究室(所)、国家级液压元件质监督检测中⼼以及国家重点实验室。

我国液压站已可为⼯程机械、农业机械、机床、塑机、冶⾦、矿⼭、⽯油化⼯、铁路、船舶、轻⼯机械提供⽐较齐全的产品。

⽬前,液压元件产品约有1000个品种,近10000个规格。

通过科技攻关和技术引进,产品⽔平有⼀定提⾼,⽣产出⼀些具有世界⽔平的产品。

另外,在CAD和CAT技术、污染控制、故障诊断、机电⼀体化、海⽔及⾼⽔基溶液的应⽤、现代控制技术的应⽤等⽅⾯也取得可喜成果,不少成果并已⽤于⽣产。

我国液压⼯业重视同国外企业进⾏有效的经济和技术合作,近年来先后从国外引进了很多液压元件和液压系统等制造技术,为提⾼产品⽔平和⽣产能⼒起了重要作⽤。

⽬前已和美国、⽇本、德国共同建⽴了某些合资企业,这些企业将推动我国液压⼯业的发展。

⼆、国外液压⼯业发展概况;(1)液压⼯业⽣产规模在国外,液压⼯业的发展速度⾼于机械⼯业。

美、⽇、德等主要国家⼈均产值以⽇本为最⾼,其主要原因是⽇本⼯⼚设备⾃动化程度⾼和⽣产管理完警。

此外,⽇本各企业外协盘⼤,它将⼀些零件扩散给协作⼚加⼯,实现零件专业化,这也是销售额⾼的原因之⼀。

(2)世界液压⼯业市场概况:A)液压产品需求动向液压技术的应⽤领域越来趣⼴泛,据分机建筑⼯程机械、农机等⾏⾛机械是液压⼯业的主要⽤户,在产业机械中,机床、冶⾦,塑机是主要⽤户。

由于机床、塑机、万味吕⼊等⾏业部分传动已被电⽓传动所取代,其需求量减少,建筑、⼯程、冶⾦等需要量的⽐重。

汽车自动变速器的现状及发展趋势

汽车自动变速器的现状及发展趋势

汽车自动变速器的现状及发展趋势摘要:动力传动系统对汽车的整车性能起着重要的作用,而变速器则是动力传动系统的关键部分。

变速器不仅能体现整车的动力性和经济性,还能改变发动机的工作效率。

优异的变速器可使发动机在工作过程中处于高效率状态。

自动变速器主要有4种类型:液力自动变速器、电控机械式自动变速器、双离合器变速器以及无级变速器。

目前,世界各国的自动变速器厂商正在进行着生产技术的改进和革新,以便使自动变速器能够在车辆上得到更好应用,这已成为现代汽车与工业发展的重要标志之一。

关键词:汽车自动变速器;现状;发展趋势1.汽车自动变速器的研究现状1.1液力自动变速器的研究现状液力自动变速器(AT)的组成部分包括液力变矩器、齿轮变速系统、液压操纵系统和控制系统。

传动轴和变速器通过接触式离合器联接在一起,来实现挡位更换。

液力自动变速器的特点在于液力耦合器的选用,利用液压系统来完成动力传输,依靠液力传递和齿轮组合的方式来达到改变速比的目的。

人们对液力自动变速器已经有很多年的研究经验,发展相对成熟。

液力自动变速器的优点是操作简单、驾驶舒适且有良好的动力性能,但是液力自动变速器结构复杂、效率低且成本也比较高。

在国外,特别是在欧洲、美国和日本等汽车产业发达的地区和国家,液力自动变速器有着很好的发展前景,在2002年到2003年期间,6AT和7AT液力自动变速器被成功地研发出来,在此之后8AT液力自动变速器也被成功开发。

2017年Ford 汽车公司官方发布10AT液力自动变速器消息。

从国内外的研究现状来看,液力自动变速器是目前发展最完备、技术最成熟且应用也最为广泛的自动变速器。

1.2电控机械式自动变速器1985年,日本五十铃公司率先研制成功NAVI-5型全自动机械式变速器并装车。

1986年,AMT技术第1次应用在F1法拉利赛车上。

1995年,本田的部分Civic轿车装载了AMT。

1996年,宝马M3轿车M序列式变速器采用了全新电液控制系统,ZF公司也推出了新产品ASTronic系列,可以灵活选择各种驾驶模式,并将变速器所有功能集成在一个单元里,提高其可靠性,是世界上第一台完全一体化的AMT。

液流电池 发展现状及未来趋势分析

液流电池 发展现状及未来趋势分析

国内企业
包括宁德时代、比亚迪、中电联储能等公司 在内的一批国内企业也在液流电池领域进行 了布局和研发,推出了一些具有自主知识产 权的液流电池产品。其中,宁德时代在液流 电池领域的技术实力和市场份额均较为突出 。
03
液流电池未来趋势分析
液流电池市场预测
市场规模持续扩大
随着可再生能源和电动汽车市场的快速发展 ,液流电池市场规模预计将持续扩大。
液流电池市场规模与增长
当前全球液流电池市场规模约为数十 亿美元,预计未来市场规模将持续增 长。
VS
中国作为全球最大的储能市场之一, 液流电池市场规模也在不断扩大,未 来有望实现快速增长。
液流电池主要企业及产品
国外企业
包括Vionx Energy、ElectraTherm、 Sumitomo等公司在内的多家企业均已推出 液流电池产品,并已在市场上得到一定应用 。
案例四:液流电池在智能电网中的应用与示范
总结词
智能电网是未来电力系统的发展方向,液流电池在智能 电网中具有广泛的应用前景。例如,通过将液流电池与 智能电网相结合,可以实现分布式能源的储存与利用, 提高电力系统的稳定性与可靠性。
详细描述
智能电网是一种基于信息技术和传感器技术的电力系统 ,可以实现电力的高效、安全、可靠传输和分配。液流 电池作为一种高效的储能技术,可以与智能电网相结合 ,实现分布式能源的储存与利用。例如,通过在智能电 网中加入液流电池储能系统,可以在电力需求高峰期时 释放储存的电能,从而保障电力系统的稳定性与可靠性 。
05
液流电池案例分析
案例一:大规模储能电站建设与运营
总结词
大规模储能电站是液流电池应用的重要领域之一,主要用于 平衡电力系统、调峰调频等。目前,多个大规模液流电池储 能电站已经建成并投入运营,例如中国张北储能电站等。

液力机械传动

液力机械传动

行星齿轮变速器
01 02
工作原理
行星齿轮变速器是一种通过改变行星齿轮的组合方式来改变输出转速和 转矩的传动装置。它利用行星轮、太阳轮和齿圈等元件的相互配合,实 现不同的传动比。
组成结构
行星齿轮变速器由行星轮、太阳轮、齿圈、行星架等元件组成,通过操 纵机构实现不同元件的结合或分离。
03
特点
行星齿轮变速器具有结构紧凑、传动效率高、承载能力强等特点,广泛
通过机械部件(如齿轮、链条、皮带 等)的相互作用传递动力。
应用领域
工业领域
交通领域
军事领域
广泛应用于各种工业设 备,如泵、压缩机、搅
拌机等。
用于汽车、火车、船舶 等交通工具的传动系统。
用于坦克、装甲车等军 事装备的传动系统。
科研领域
用于科学实验装置和测 试设备,如离心机、振
动台等。
02 液力机械传动的组成
新型材料的应用
采用新型材料,如高强度轻质材料 和耐磨材料,提高液力机械传动的 性能和使用寿命。
应用领域的拓展
新能源领域
随着新能源技术的不断发展,液 力机械传动在风能、太阳能等领
域的应用将得到进一步拓展。
智能制造领域
在智能制造领域,液力机械传动 可用于自动化生产线、机器人关 节等关键部位,提高生产效率和
率损失。
维护成本高
液力机械传动需要定期更换油 液,清理滤清器等维护工作, 成本相对较高。
响应速度慢
液力机械传动的响应速度相对 较低,不适合用于需要快速响 应的场合。
体积较大
液力机械传动装置通常体积较 大,占用空间较多。
改进方向
提高效率
通过优化设计、减少摩擦和泄露等手段提高 液力机械传动的效率。

液压与气动技术

液压与气动技术

结论及展望
结论
液压与气动技术是工业自动化领域内非常重要的基 础技术,应用广泛,前途光明。
展望
随着新能源、智能制造与工业互联网技术的快速发 展,未来液压与气动技术将更好地实现各领域的智 能化、高效化、环保化和可持续发展。
液压与气动技术的比较
1
效率
液压系统效率高,但因为液体黏性等物理因素的影响,有“密封”漏失和泄漏;气 动系统效率逊于液压,但优于电动、机械传动。
2
压力
液压系统在同样体积下产生更大的压力,最大工作压力可达14MPa-35MPa;气动 系统最大工作压力通常在1.0MPa-1.5MPa之间。
3
成本
液压系统价格 相对较便宜,更加容易维修和更换。
4 气动技术劣势
响应速度相对较慢。空气中含有大量水份, 可能会影响气路系统的安全性和使用寿命。 易受环境温度和压力影响。
液压与气动技术的发展趋势
液压技术趋势
• 智能化和网络化的液压控制系统发展 • 大功率、高流量、高压力液压泵的研制 • 绿色环保、低能耗、密封性能更好的液压系
统研究
气动技术趋势
• 气动元器件数字化和智能化发展 • 改善气动系统的流动性和精度,提高能耗效率 • 针对特殊行业应用的冷热非标气动系统的研制。
液压与气动技术的优势与劣势
1 液压技术优势
输送稳定、承载能力强、独立冷却、响应时 间快,但是存在漏液和易燃等安全隐患。
2 液压技术劣势
噪音和污染比较严重,难以满足特殊环保要 求。液压组件响应时间较快,但对于小动作 精度要求较高的场合不合适。
3 气动技术优势
体积小、重量轻、功率密度高、价格便宜。 培训和维护简单,易于一体化部署、集成和 升级。
发展

汽车自动传动液发展现状及趋势

汽车自动传动液发展现状及趋势
通用。
卡特皮 勒 ( a rPlr Ct ia)公 司 是 一 个 以生 产 柴 油 e l
机 及使用柴 油机 的大型卡车 、挖 掘机和各类 矿 山机 械 为主的制造公 司 ,为 了满足 自己生产 的 自动变速箱 用 油要注 ,制 订 了专 门的分动箱传 动液规格 。1 4年公 7 9 布 了 A F规格 1 13 ,即称 为 T T E6 4 O一2规格 ,19 年 91 公布 了 1 28 T E 7 5A F规 格 ,也 称 作 为 Ct l 一4 ar l 评定要求 。 2 汽车 自动传 动液 的性 能 要 求及 评定 方 法 的发展 状
维普资讯
汽 车 自动 传 动 液 发 展 现 状 及 趋 势
唐小 平 徐 元强 余 光恒
( 徽蚌埠 安 2 3 1) 30 1
汽车 自动 传 动液 ( rI AI )是 一 种 多功 能 、多 用途 1 I 1 ・ 的油液 。它主要 用 于轿 车和轻 型载重车 的 自动变 速 系
础。
和 C r l )中对 自动 变速 箱 传 动 液提 出规格 要 求 最 hy e sr 早的一 个汽 车 公 司 自 14 99年 出现 了 汽车 自动变 速 箱 ,它就提 出 了 Tp yeA规 格 ,随着 自动 变 速 装置 的 改进 及汽车性 能的提 高 ,又不断更 新 和修 订 ,15 年 97 公布 了 Tp u xA规格 ,16 yeA st i f 9 7年 发表 了 D x n规 er o 格 ,17 93年 出 现 了 D x n Ⅱ规 格 ,19 er o 90年 修 订 为 D x nⅡ E规格 ,最近 又新 公布 了 D x nI ,规格不 er o er l o l 断更新 主要是 提高对 A F的低温性 能 、抗 氧化 性能和 1 摩擦特 性要求 以及对评定 设备 的更 新 。 福 特汽车公 司 自5 0年 代起 至 1 4年 以前 的规 格 7 9 为 M A B、C D / 、G都 是不 加摩擦 改 进 剂 的 , 2 / / 、E F 与通 用 汽 车 公 司 的 A F在 规 格 与 性 能 上 差 别 较 大 。 T 17 94年福 特公 司发表 了 c3 J 格 ,对其 产品 用的 1C 规 8 自动变速箱 传动液要求 作 了较 大修 改 ,并且 表示 可 以 与G M公 司的 D x n 格的 A F 用 。18 er 规 o T通 9 7年福特公 司公 布了 自己的 A F规格 M r n T ec ,最 近又修 订 为 N w o e Mrn ec 规格 ,在低 温 、氧 化 性 能 方 面有 了 较 大 的提 o 高。 埃里逊公 司是 G M公司 的一 个专 门生产 变速 箱 的 分公 司 ,为 了它 自己的产品能可靠 地工作 ,它对 变速 箱用 油制 订 了专 用 规 格 ,主 要用 于 重负 荷 传 动 箱 工 作 。16 98年 以前 称作 c规格 ,6 0年代 末改 为 C一2规 格 ,17 93年改 为 c一3规格 ,18 9 9年改 为 c一 4规格 。 由于 G M公 司 1 x n ) r ⅡE规 格 的提 出 ,埃里 逊 公 司 又 eo 将 Alo 4规格 的一 些评 定方法 改为与 D xo lsnC一 i er UE n

传感器的目前现状与发展趋势综述

传感器的目前现状与发展趋势综述

传感器的目前现状与发展趋势吴伟 1106032008 材控2班摘要:传感器是高度自动化系统乃至现代尖端技术必不可少的一个关键组成部分。

传感器技术是世界各国竞相发展的高新技术,也是进入21 世纪以来优先发展的十大顶尖技术之一。

传感器技术所涉及的知识领域非常广泛,其研究和发展也越来越多地和其他学科技术的发展紧密联系。

本文首先介绍了传感器的基本知识和传感器技术的发展历史。

之后,综述了近几年高端前沿的光电传感器技术和生物传感器技术的主要研究状况。

最后,展望了现代传感器技术的发展和应用前景。

关键词:传感器技术;传感器;研究现状;趋势引言当今社会的发展,是信息化社会的发展。

在信息时代,人们的社会活动将主要依靠对信息资源的开发及获取、传输与处理。

而传感器是获取自然领域中信息的主要途径与手段,是现代科学的中枢神经系统。

它是指那些对被测对象的某一确定的信息具有感受(或响应)与检出功能,并使之按照一定规律转换成与之对应的可输出信号的元器件或装置的总称。

传感器处于研究对象与测控系统的接口位置,一切科学研究和生产过程所要获取的信息都要通过它转换为容易传输和处理的电信号。

如果把计算机比喻为处理和识别信息的“大脑”,把通信系统比喻为传递信息的“神经系统”,那么传感器就是感知和获取信息的“感觉器官”。

传感器技术是现代科技的前沿技术,发展迅猛,同计算机技术与通信技术一起被称为信息技术的三大支柱,许多国家已将传感器技术列为与通信技术和计算机技术同等重要的位置。

现代传感器技术具有巨大的应用潜力,拥有广泛的开发空间,发展前景十分广阔。

1 传感器的基本知识1.1 传感器的定义和组成广义地说,传感器是指将被测量转化为可感知或定量认识的信号的传感器。

从狭义方面讲,感受被测量,并按一定规律将其转化为同种或别种性质的输出信号的装置。

传感器一般由敏感元件、转换元件、测量电路和辅助电源四部分组成,其中敏感元件和转换元件可能合二为一,而有的传感器不需要辅助电源。

液压数字阀的开发与发展趋势(最新整理)

液压数字阀的开发与发展趋势(最新整理)

操作方面功能,由于微机的溶入,使智能技术能够被工业生产充分利用,使系统对环境具有
一定的主动适应能力,另外,机电液一体化技术不仅从单机系统来看可控制,而且能组成多
机综合系统,完成复杂的生产任务,并为计算机集成制造系统(CIMS)的实现创造了条件,
液压技术与计算机技术完美结合将会给工业生产带来一次新的革新。
高压、大流量、快响应)、可靠性、节能、开拓新的应用领域等几个方向构成液压技术发展
的主流。
液压技术与微机控制的结合促进了液压比例技术、伺服技术及液压数字技术的发展。电
液比例技术及电液伺服技术就广义来讲它们只是机电液一体化的最初阶段。只有电子技术发
展到计算机阶段,形成了由硬件和软件组成的完整信息处理技术,才为机电一体化开拓了更
稀土超磁致伸缩材料(GMM)在一定的磁场作用下,该材料与传统的镍基可铁基磁致伸 缩材料相比会产生大得多的长度或体积变化,这种材料在室温下磁致伸缩应变大,是 PZT 的 5~8 倍,能量密度高,是 Ni 的 400~500 倍,响应速度快,输出力大,带载能力强,其磁 机耦合系数大,由于超磁致伸缩材料的上述优良性能,很快就引起了工程界的关注,因而在 许多领域尤其在流体控制阀方面获得了广泛的应用。
250bar,流量为 8-20l/min,切换时间为 0.8-1.5ms。日本 DIESELKIKI 公司和 ZEXEL 公司研
制的“DISOLE“电磁阀,高速、强力、结构简单,此阀充分考虑了线圈的输入能量与散热
情况,有效地组织磁路,最大限度地减少衔铁的质量,大大提高了响应时间, 在国内,广州机床研究所研制出了 SZY 系列数字先导溢流阀、SZQ 系列数字调速阀、SZ
(结合 sauer 与 vicker 阀叙述)
4. 结束语

浅谈电液控制技术的研究现状与发展趋势

浅谈电液控制技术的研究现状与发展趋势

浅谈电液控制技术的研究现状与发展趋势摘要:液压控制系统是在液压传动系统和自动控制技术与理论控制的基础上发展起来的,它包括机械-液压控制系统,电气-液压控制系统和气动-液压控制系统等多种类型。

电液控制系统是电气-液压控制系统的简称,是指以电液伺服阀,电液比例阀或数字控制阀作为电液控制元件的阀控液压系统和以电液伺服或比例变量泵为动力元件的泵控液压系统,它是液压控制中的主流系统。

关键词:液压控制自动控制研究现状发展趋势一、背景电液控制技术是液压技术的一个重要分支,主要表现为电液伺服控制技术和电液比例控制技术。

液压控制技术的快速发展始于18世纪欧洲工业革命时期,在此期间,包括液压阀在内的多种液压机械装置得到很好的开发和利用。

19 世纪初液压技术取得了一些重大的进展,其中包括采用油作为工作流体及首次用电来驱动方向控制阀等[2] 。

第二次世界大战期间及战后,电液技术的发展加快,主要是为了满足军事装备的需求。

到了20世纪50~60 年代,电液元件和技术达到了发展的高峰期,电液伺服阀控制技术在军事应用中大显身手,特别是在航空航天上的应用。

50至60年代早期,电液控制技术在非军事工业中得到了越来越多的应用,最主要的是机床工业,其次是工程机械。

在以后几十年中,电液控制技术的工业应用又进一步扩展到工业机器人控制、塑料加工、地质和矿藏探测、燃气或蒸汽涡轮控制及可移动设备的自动化等领域。

70年代,随着集成电路的问世及其后微处理器的诞生,基于集成电路的控制电子器件和装置广泛应用于电液控制技术领域。

二、相关技术电液伺服系统是一种由电信号处理装置和液压动力机构组成的反馈控制系统。

最常见的有电液位置伺服系统、电液力(或力矩)控制系统。

液压伺服系统以其响应速度快、负载刚度大、控制功率大等独特的优点在工业控制中得到了广泛的应用,其相关技术如下:1.电液比例控制技术电液比例控制技术是适应开发一种可靠、价廉、控制精度和响应特性均能满足工程技术实际需要的电液控制技术的要求,从60 年代末迅速发展起来的[7] 。

静液压传动装置(HST)

静液压传动装置(HST)

辅助元件:包括油箱、过滤器、热交换器、 管路等,用于保证液压系统的正常工作。
工作原理
静液压传动装置主 要由泵、马达、控 制阀和油箱组成。
工作原理是利用静 液压力来传递动力 和运动。
泵将机械能转化为液 压能,通过控制阀调 节液压压力和流量, 驱动马达转动。
马达将液压能转化 为机械能,实现对 负载的控制和调节 。
工程机械
静液压传动装置在挖掘机中的应用 静液压传动装置在装载机中的应用 静液压传动装置在推土机中的应用 静液压传动装置在压路机中的应用
军用车辆
军用车辆广泛使用静液压传动装置,以提高机动性和稳定性 静液压传动装置在军用车辆中的主要应用包括坦克、装甲车、自行火炮等 静液压传动装置在军用车辆中的优点包括低噪音、低振动、高可靠性等 静液压传动装置在军用车辆中的发展趋势是提高效率、降低能耗、提高智能化水平
状态
定期更换液压油:根据 使用情况和厂家建议, 定期更换液压油,保持
液压系统的清洁
定期检查过滤器:检查 过滤器是否堵塞,并及 时更换,确保液压系统
的清洁
定期检查密封件:检查 密封件是否老化或损坏,
并及时更换,防止液压 系统的泄漏
定期检查液压缸:检查液 压缸是否漏油、磨损或损 坏,并及时维修或更换, 确保液压系统的正常工作
液压冲击: 检查油缸、 油路、油泵 是否正常工 作,是否出 现液压冲击 现象
噪音过大: 检查油泵、 油路、油缸 是否正常工 作,是否出 现噪音过大 现象
动作不灵敏: 检查油路、 油缸、油泵 是否正常工 作,是否出 现动作不灵 敏现象
定期检查与保养
定期检查液压油:检查 液压油的颜色、气味和 粘度,确保其处于正常
未来展望
技术进步:提 高效率,降低 能耗,减少噪

液压马达的国内外发展现状

液压马达的国内外发展现状

液压马达的国内外发展现状一、液压马达的简介液压马达是液压传动中的一种执行元件。

它的功能是把液体的压力能转换为机械能以驱开工作部件。

它与液压泵的功能恰恰相反。

液压马达在结构、分类和工作原理上与液压泵大致相同。

有些液压泵也可直接用作为液压马达。

液压马达可分为柱塞马达、齿轮马达和叶片马达。

柱塞马达的种类较多,有轴向柱塞马达和径向柱塞马达。

轴向柱塞马达大都属于高速马达,径向柱塞马达则多属低速马达。

下列图有轴向柱塞马达原理图。

压力油通过配油盘进入缸体内,迫使柱塞从缸体中伸出,并沿斜盘滑动,使缸体与轴一同旋转而做功,回油通过配油盘的另一开口排出。

齿轮马达和叶片马达属于高速马达,它们的惯性和输出扭矩很小,便于起动和反向,但在低速时速度不稳或效率显著降低。

液压泵只是单向转动,而液压马达则能正反转,故齿轮马达的进出油口对称,而齿轮泵进口大而出口小。

叶片马达的叶片在转子上径向排列;叶片泵的叶片则不是径向排列,而有一定倾角。

液压马达是作连续回转运动并输出转矩的液压执行元件二、液压马达的发展历程19世纪50年代末期,最初的低速大扭矩液压马达是由油泵的一个定转子部件发展而来的,这个部件由一个内齿圈和一个与之相配的齿轮或转子组成。

内齿圈与壳体固定能接在一起,从油口进入的油推动转子绕一个中心点公转。

这种缓慢旋转的转子通过花键轴驱动输出成为摆线液压马达。

这种最初的摆线马达问世后,经过几十年演化,另一种概念的马达也开始形成。

这种马达在内置的齿圈中安装了滚子.具有滚子的马达能提供较高的启动与运行扭矩,滚子减少了摩擦,因而提高了效率,即使在很低的转速下输出轴也能产生稳定的输出。

通过改变输入输出流量的方向使马达迅速换向,并在两个方向产生等价值的扭矩。

各系列的马达都有各种排量的选者,以满足各种速度和扭矩的要求。

从1795年世界上第一台水压机诞生,到现在已有200多年的历史。

至上世纪50~70年代,随着工艺水平的极大提高,液压技术也得到了迅速发展,成为实现现代传动和控制的关键技术,其发展速度仅次于电子技术。

液位测量技术研究背景现状及趋势

液位测量技术研究背景现状及趋势

液位测量技术研究背景现状及趋势1研究背景 (1)2液位测量技术的概述 (1)2.1液位的概述 (1)①雷达液位传感器 (2)②超声波液位传感器 (2)③同位素/放射性液位传感器 (3)④电子类液位传感器 (3)⑤热学式液位计 (4)⑥光学液位计 (4)⑦液压类液位计 (4)2.2国内外液位测量的现状分析 (5)2.3国内外液位传感器的发展方向 (6)1研究背景在很多工业生产过程中,常常需要测量各种固体、液体物料的高度、体积等参数,但是由于测量是瞬时的动态信号,数据的精确性、稳定性、可靠性要受到诸多环境因素的影响,如温度、油压、油管的阻尼比、变频器的高频干扰、油路的泄漏等。

液位测量主要是基于相界面两侧物质的物性差异或液位改变时引起有关物理参数的变化的原理而实现的。

这些物理参数可能是电量的或非电量的如电阻、电容、电感、差压以及声速和光能等,它们的共同特点是能够反映相应的液位变化并易于检测。

由于电子技术的发展,很好地解决了温度变化和寄生电容干扰等对电容式传感器测量准确度的影响为电容式传感器的应用开辟了广阔的前景。

2液位测量技术的概述2.1液位的概述在各种化工、食品、石油、仓储等工业生产过程中,经常要对存储在储仓、罐和其它容器中的生产原料及产品、液体或固体的体积或高度进行测量和控制以确保生产的正常进行,通常方法是对物位进行测量,而物位又可以分为液位、料位、界面三种。

即:1) 液位是指:积存于各种容器内的液体表面高度及所在的位置称为液位,如油罐、水库、水塔等容器内所储的液体表面的位置或高度。

2) 料位是指:固体颗粒、粉料、块料的高度或表面所在位置称为料位,如炉、罐、槽内的颗粒状或粉末状固体物质的体积或高度。

3) 界位是指:两种或以上的不同比重且不相容的分界面,如油与水的分界面,用于测量这些参数的传感器称物位传感器,其中,根据测量的物位范围或测量对象不同,又分为:液位传感器、料位传感器及界位传感器。

液位测量技术在工程领域有着极为广泛的应用,在一般的生产工艺加工过程中,通常只需要对物料的表面位置进行记录和储存,以作为确保生产工艺、安全等方面的需要。

水塔水位发展现状及未来趋势分析

水塔水位发展现状及未来趋势分析

01 02
智能化监控
随着科技的发展,水塔的监控系统逐渐实现智能化。通过安装传感器和 远程监控设备,可以实时监测水塔的水位、水质和设备运行状态,提高 供水效率和管理水平。
环保与节能
随着环保意识的提高,水塔的设计和建造逐渐考虑环保和节能因素。例 如,采用绿色建筑材料、优化水塔结构以降低能耗等。
03
多功能化
多元化功能
水塔不仅仅是储存和调节水位的设施,未来可能会赋予更 多的功能,如水质监测、水压稳定、景观观赏等,以满足 人们多样化的需求。
水塔水位发展问题的总结
老旧水塔的维护问题
很多老旧水塔存在设施老化、安全隐患等问题,需要加大维护力度 ,确保水塔的正常运行。
技术更新换代问题
随着技术的不断进步,老旧的水塔设备和控制系统需要及时更新, 以适应新的需求和挑战。
生态与可持续发展
未来水塔的设计和建造将继续关注环保和可持续发展。例如,采用可再生能源、降低水损 、优化水资源分配等措施,实现水资源的可持续利用。
03 水塔水位技术发 展与进步
水塔水位测量技术的改进
总结词
精确、实时、远程
详细描述
随着传感器技术和物联网技术的发展,水塔水位测量技术也在不断进步。目前 ,高精度水位传感器和数据传输设备已经被广泛应用,能够实时远程监控水塔 水位,提高测量精度和数据传输速度。
海平面上升
气候变化还可能导致海平面上升,从而对沿海地区的水塔水位产生影响。
05 水塔水位未来发 展的策略与建议
提升水塔水位的监测与预测能力
1 2
建立水塔水位监测网络
通过在关键位置设置水位监测设备,实时获取水 塔水位数据,为预测和决策提供数据支持。
研发先进预测模型
结合大数据和人工智能技术,建立水塔水位预测 模型,根据历史数据预测未来水位变化趋势。

液压与气动技术的发展趋势

液压与气动技术的发展趋势

气液动技术的发展趋势液压与气压传动相对于机械传动来说是一门新兴技术。

从1795年世界上第一台水压机诞生起,已有几百年的历史,但液压与气压传动在工业上被广泛采用和有较大幅度的发展是20世纪中期以后的事情。

在工程机械、冶金、军工、农机、汽车、轻纺、船舶、石油、航空和机床行业中,液压技术得到了普遍的应用。

随着原子能、空间技术、电子技术等方面的发展,液压技术向更广阔的领域渗透,发展成为包括传动、控制和检测在内的一门完整的自动化技术。

现今,采用液压传动的程度已成为衡量一个国家工业水平的重要标志之一。

如发达国家生产的95%的工程机械、90%的数控加工中心、95%以上的自动线都采用了液压传动。

随着液压机械自动化程度的不断提高,液压元件应用数量急剧增加,元件小型化、系统集成化是必然的发展趋势。

特别是近十年来,液压技术与传感技术、微电子技术密切结合,出现了许多诸如电液比例控制阀、数字阀、电液伺服液压缸等机(液)电一体化元器件,使液压技术在高压、高速、大功率、节能高效、低噪声、使用寿命长、高度集成化等方面取得了重大进展。

无疑,液压元件和液压系统的计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助试验(CAT)和计算机实时控制也是当前液压技术的发展方向。

人们很早就懂得用空气作为工作介质传递动力做功,如利用自然风力推动风车、带动水车提水灌田,近代用于汽车的自动开关门、火车的自动抱闸、采矿用风钻等。

因为空气作为工作介质具有防火、防爆、防电磁干扰,抗振动、冲击、辐射等优点,近年来气动技术的应用领域已从汽车、采矿、钢铁、机械工业等重工业迅速扩展到化工、轻工、食品、军事工业等各行各业。

和液压技术一样,当今气动技术亦发展成包含传动、控制与检测在内的自动化技术,作为柔性制造系统(FMS)在包装设备、自动生产线和机器人等方面成为不可缺少的重要手段。

由于工业自动化以及FMS的发展,要求气动技术以提高系统可靠性、降低总成本与电子工业相适应为目标,进行系统控制技术和机电液气综合技术的研究和开发。

气压液压传动论文 我国气动技术的现状及发展趋势

气压液压传动论文   我国气动技术的现状及发展趋势

气压液压传动论文我国气动技术的现状及发展趋势----e84f5b4c-6eb5-11ec-959b-7cb59b590d7d气压液压传动论文-我国气动技术的现状及发展趋势我国气动技术现状及发展趋势(江南大学机械工程学院过程装备与控制工程专业2021级王宁)文摘:与其他传动技术相比,气动技术具有安全、高效、节能、使用寿命长、成本低、无污染等优点。

本文介绍了气动技术发展和标准化的现状,并从气动技术的发展与标准化、质量与精度四个方面提出了气动技术的发展水平关键词气动技术;历史;优缺点;现状;发展趋势介绍气动是“气动技术”或“气压传动与控制”的简称。

气动技术是以空气压缩机为动力源,以压缩空气为工作介质,进行能量传递或信号传递的工程技术,是实现各种生产控制、自动控制的重要手段。

在人类追求与自然界和平共处的今天,研究并大力发展气压传动,对于全球环境与资源保护有着相当特殊的意义。

随着工业机械化和自动化的发展,气动技术越来越广泛地应用于各个领域里。

特别是成本低廉、结构简单的气动自动装置已得到了广泛的普及与应用,在工业企业自动化中具有非常重要的地位。

一、气动技术的发展历史气压传动的应用历史非常悠久。

早在公元前,埃及人就开始利用风箱产生压缩空气用于助燃。

后来,人们懂得用空气作为工作介质传递动力做功,如古代利用自然风力推动风车、带动水车提水灌溉、利用风能航海。

从18世纪的产业革命开始,气压传动逐渐被应用于各类行业中,如矿山用的风钻、火车的刹车装置、汽车的自动开关门等。

而气压传动应用于一般工业中的自动化、省力化则是近些年的事情。

目前世界各国都把气压传动作为一种低成本的工业自动化手段应用于工业领域。

国内外自20世纪60世纪年代以来,随着工业机械化和自动化的发展,气动技术在各个领域得到了越来越广泛的应用。

目前,气动传动元件的发展速度已经超过液压元件,气动传动已成为一个独立的专业技术领域。

二、*****气压传动的优缺点1)以空气为工作介质,容易获得;用完后清空气排到大气中,处理方便,与液压传动相比不必设置回油装置。

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液压传动的现状及发展趋势摘要:通过对世界流体传动及控制技术发展趋势的分析,介绍了我国液压行业面临的危机和现状以及和世界水平的差距,并提出我国液压行业的发展方向和对策。

关键词:流体传动,液压控制,元件,仿真动力传动,以及运动控制依然是21世纪全球经济的重要组成部分,流体传动及控制术也依然是其中极为重要和积极的角色。

中国加入W TO ,液压工业在中国的发展将面临空前的挑战和机遇。

作为液压元件制造行业中的一员,在工作中,有幸接触了众多既是对手又是朋友的国外知名企业,每年的中国P TC展览会也感触颇深。

民族工业的振兴,需要每个人都为之努力。

希望中国液压工业能够在世界列强中占有一席之地。

1液压传动技术发展现状近代液压传动技术是由19 世纪崛起并蓬勃发展的石油工业推动起来的,最早实践成功的液压传动装置是舰船上的炮塔转位器,其后出现了液压六角车床和磨床,一些通用车床到20 世纪30年代末才用上了液压传动。

第二次世界大战期间,由于军事上的需要,出现了以电液伺服系统为代表的响应快、精度高的液压元件和控制系统,从而使液压技术得到了迅猛发展。

20 世纪50 年代,随着世界各国经济的恢复和发展,生产过程自动化的不断增长,使液压技术很快转入民用工业,在机械制造、起重运输机械及各类施工机械、船舶、航空等领域得到了广泛的发展和应用。

20世纪60 年代以来,随着原子能、航空航天技术、微电子技术的发展,液压技术在更深、更广阔的领域得到了发展,在工程机械,数控加工中心,冶金自动线等国民经济的各个方面也都得到了应用。

目前液压技术应用的主要领域是工程机械和冶金机械等,具体来说,液压系统在以下领域中有着广泛的应用。

(1) 工程机械工程机械是液压产品的最大用户,占行业销售的% ,今后比例还会扩大。

每年为国产和合资生产的挖掘机、道路机械、建设机械、桩工机械、水泥搅拌车等配套所进口的液压件,约达亿美元以上。

(2) 机床机床产品需要大量高压、大流量柱塞泵,插装阀、叠加阀、电磁阀、比例阀、伺服阀、低噪声叶片泵和轻型柱塞泵等液气密元件产品。

而液压系统更是广泛应用与机床工件的夹紧、工作台的移动等场合。

随着制造业技术的进步,国内对高精、高效、自动化机床,特别是数控机床的需求量越来越大。

据有关预计,到2010 年末我国数控机床年需求量超过5 万台;机床总拥有量将由2007 年的300 多万台,增加到接近400 万台,增长率达33% 。

此外,锻压机械的发展也对液压原件及成套系统提出新的要求。

因此,为机床和锻压机械配套、维修用液压、气动和密封件的市场需求量也将有很大的增长。

(3) 汽车制造业汽车、摩托车产品需要大量转向助力泵,自动变速箱用的液压控制元件,各种类型的密封件和气动元件;汽车制造设备则需要各种泵,液压电磁阀,气阀,气源处理装置,各种气缸比例阀,载重汽车用齿轮泵、油缸和控制阀等。

(4) 冶金机械据了解冶金设备中液压气动技术的使用率达%~%,约占设备总费用的10% 左右。

因此,冶金工业的改造和发展为液压气动密封件产品提供了很大的市场空间。

从行业统计分析,液压、气动产品为冶金行业直接提供配套分别占销售额的% 和9%。

另外,冶金、矿山设备产品需要大量各类柱塞泵,插装阀、电磁阀、比例阀,伺服阀、油缸,液压系统总成及气动元件。

(5) 液压试验台液压技术需要不断地发展、创新,每年需要一批的液压试验台来进行试验,这也是液压技术的一个应用领域。

(6) 游乐设施随着人们生活水平的条,对生活质量的要求也越来越高。

游乐设施也已成为人们生活的一部分。

而由于液压技术本身的优点,液压技术在游乐设备上也是不遑多让。

(7) 武器装备现代武器装备,特别是现代化大型装备,离不开液压传动。

现代武器装备液压系统的维修和防护已成为我军重要研究课题之一,它既是对我军装备维修人员的重要考验,也是提高我军战斗力和兵器的寿命的重要保障。

特别是电流变、磁流变技术的兴起及应用,更是使液压技术在武器装备上如虎添翼。

2液压传动技术的发展形势通用液压元件的基本结构已经定型,但新材料和表面处理方法以及高效加工工艺的应用,进一步改进结构和降低成本仍然是竞争永恒的主题。

特别是在柱塞泵的发展方面。

液压传动与电传动技术的竞争将更加激烈。

这次展览会上,日本油研展出的用双向变频电机驱动定量柱泵组成的“伺服控制单元”就是电传动向液压传动挑战的典型例子。

在该控制单元中,液压系统只有一台带油箱的定量泵、一个带传感器的油缸和一套闭式油路,单向、溢流阀组和两根管道,省去了庞大的油箱、诸多的液压阀的大量管道,并使变量泵被淘汰。

该系统已用于液压电梯,也可应用于其它单缸液压系统。

虽然目前该系统价格较高,但随着变频调速技术的进步和生产批量的加大,该系统的推广应用将使相当多的液压泵、阀甚至液压辅件被淘汰出局。

与电子信息技术相结合是当今液压技术发展的主要方向:液压传动与电子技术相结合的产品———电液伺服早在20世纪50年代末就早已出现,而今天电液比例阀已在大部分领域取代了电液伺服阀,此外高频响比例阀控制泵变量机构的电子油泵、带总线控制的电磁阀和带传感器的伺服油缸、油马达以及由它们组成的液压系统完美地体现了电子信息技术和液压技术结合不仅大大提高了液压系统的技术含量,而且大大提高了其附加值。

用电子信息技术对液压系统进行控制是液压工程师的任务,也为液压工程师提供了更广的施展才华的空间。

3最新应用举例——液压与气动仿真概述从一般意义上讲,系统仿真可以理解为对一个已经存在或尚不存在但正在开发的系统进行系统特性研究的综合科学。

对于实际系统不存在或已经存在但无法在现有系统上直接进行研究的情况,只能设法构造既能反映系统特征又能符合系统研究要求的系统模型,并在该系统模型上进行所关心的问题研究,揭示已有系统和未来系统的内在特性、运行规律、分系统之间的关系并预测未来。

系统仿真是以建模理论、计算方法、评估理论为基本理论,以计算机技术、网络技术、图形图像技术、多媒体技术、软件工程、信息处理、自动控制及系统工程等相关技术为支撑的综合性交叉科学。

仿真技术的应用一般是以仿真系统的形式来体现的。

仿真技术的发展仿真技术经过半个多世纪的发展,从研究简单系统到现在已经成为人们研究复杂系统的有力工具,大致经历了三个阶段1)发展阶段二次大战末期,火炮控制与飞行控制动力学系统的研究促进了仿真技术的发展,20世纪40年代研制成功第一台通用电子模拟计算机。

50年代末期到60年代,导弹和宇宙飞船的姿态及轨道动力学的研究、仿真技术在阿波罗登月计划及核电站的广泛应用、以及50年代末第一台混合计算机系统用于洲际导弹的仿真,促进了仿真技术的发展。

这是仿真技术的发展阶段。

2)成熟阶段在军事需求推动下,70年代中期,仿真技术不但在军事领域迅速发展,而且扩展到许多领域。

在这个时期出现了用于培训民航客机驾驶员和军用飞机飞行员的飞行训练模拟器和培训复杂工业系统操作人员的仿真系统等产品。

相继出现了一些从事仿真设备和仿真系统生产的专业化公司。

例如美国的GSE公司、E&S公司、ABB公司、Dynetics公司等,使仿真技术达到了产业化阶段。

这标志着仿真技术进入了成熟阶段。

70年代末,国际政治军事格局的改变,为仿真技术的发展创造了新的机遇。

一方面,随着世界范围内冷战状态的缓和,各国政府纷纷把投资重点转向了本国的经济建设,并开始大规模地削减常规军队,大规模的军事演习不仅受到政治环境的约束,同时也受到经济状况的制约,与之相矛盾的是现代战争越来越强调部队联合作战能力的培训以及战略战术的运用;另一方面,现代武器系统装备越来越复杂,武器系统研制的费用越来越高,研制周期越来越长,培训使用操作人员的时间也越来越长,必须找到研制开发新武器系统的更加有效的途径和方法,形成一个新武器的决策者、开发者与使用者协调配合、共同参与的武器研制体系,缩短武器系统研制开发的周期和成本,这成为各国军方都在探索的问题。

仿真技术为解决这些问题提供了一条有效的技术途径。

同样,随着技术进步,工业生产设备越来越复杂,操作水平要求越来越高,面临着与武器系统装备同样的问题。

这种技术需求推动了仿真技术快速发展。

3)高级阶段20世纪80年代初以美国国防高级研究计划局(DARPA)和美国陆军共同制定和执行的SIMNET(SimMlators Network)研究计划和美国三军建立先进的半实物仿真试验室为标志,标志着仿真技术发展到了一个新的高级阶段。

SIMNET计划是分布交互仿真的初型和开始。

到90年代,各个部门相继建设分布交互仿真系统、并行分布交互仿真系统、聚合级仿真系统。

这些仿真系统绝大多数是针对某领域的具体需求而建立的,它们之间不能互操作,其应用和各组件也不能在新的仿真应用和开发中得到重用。

随着国防工业和工业系统的发展,被仿真的系统日益复杂,规模越来越大,若各应用部门根据各自的需要完全从头开始开发大型仿真系统,工作效率低,财力人力浪费大,且模型和仿真结果的准确性、可信度难以保证。

为了更好的实现信息、资源共享,促进仿真系统的互操作和重用,到90年代,以美国为代表的发达国家在分布交互仿真、先进的并行分布交互仿真以及聚合级仿真的基础上,仿真技术开始向仿真的高层体系结构(HLA)发展。

HLA是促进所有类型仿真之间互操作、仿真模型组件重用的高级协议。

仿真技术应用随着仿真技术的发展,仿真技术应用目的趋于多样化、全面化。

最初仿真技术是作为对实际系统进行试验的辅助工具而应用的,而后又用于训练目的,现在仿真系统的应用包括:系统概念研究、系统的可行性研究、系统的分析与设计、系统开发、系统测试与评估、系统操作人员的培训、系统预测、系统的使用与维护等各个方面。

它的应用领域已经发展到军用以及与国民经济相关的各个重要领域。

4 国内外现状及展望4.1 国外现状以美国为代表的发达国家高度重视仿真技术的发展和应用。

10多年来美国国防部一直将仿真和建模技术列为国防关键技术。

1997年度的“美国国防技术领域计划”,将建模与仿真列为提高军事能力的四大支柱(战备、现代化、部队结构、支持能力)的重要技术。

美国三军先后建成了:为满足红外成像制导武器仿真需要的红外制导半实物仿真系统。

为满足雷达寻的制导的毫米波半实物仿真系统MSS—2,它是当今世界上规模最大、技术最先进的射频仿真系统。

可以满足地空导弹毫米波精确制导仿真的需要。

目前,用于爱国者PAC—2和PAC—3型导引头半实物仿真。

复合制导是精确打击武器装备的标志性发展,支持复合制导武器的仿真技术,成为当今最具挑战性的仿真技术。

美国于1995年研制成功共孔径的毫米波和红外双模制导半实物仿真系统。

1983年,美国国防部国防高级研究计划局(DARPA)和美国陆军共同制定了SIMNET研究计划,此计划是将分散在多个地点的地面车辆(如坦克、装甲车等)仿真器用计算机网络联结起来,进行各种复杂任务的策划和训练,以演示、验证实时联网的人在回路中的作战仿真和作战演习的可行性,最终达到降低训练成本、实现作战想定、提高训练安全性及减小对环境的不良影响的目的。

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