多级变速箱的面向对象的扩展式建模方法、设备及介质技术

技术编号：40354216 阅读：9 留言：0更新日期：2024-02-09 14:39

本发明专利技术涉及机械建模技术领域，公开了一种多级变速箱的面向对象的扩展式建模方法、设备及介质，方法包括：确定多级变速箱模型边界；建立机械结构组件和功能模块组件的基类模型；基于多级变速箱模型边界，选择机械结构组件和功能模块组件组成不同的多级变速箱模型架构，并应用可替换机制建立可替换分支；根据不同的多级变速箱模型架构，补充缺失的动态计算方程，得到完整的多级变速箱模型；对完整的多级变速箱模型应用重声明机制，根据所需的可替换分支得到所需的多级变速箱模型。使用户可以在模型开发的任意阶段进行变更，无需重新开发，将没有物理组件映射的功能模块化，便于根据优化重组，提升了研发效率。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机械建模，尤其涉及一种多级变速箱的面向对象的扩展式建模方法、设备及介质。

技术介绍

1、车辆多级传动系统仿真是一种应用于汽车动力总成的传动系统模拟技术。该技术可以用来模拟和分析车辆的传动系统的动力性、经济型与可靠性，以便更好地控制车辆的性能。通过在多级变速传动部件建模中应用面向对象的扩展式建模方法，可以有效地支持系统工程中从项目早期概念设计到逻辑架构设计再到产品模型以及下属产品序列的不同阶段的模型或系统研发，更方便的在产品级建模的时候进行不同序列模型的扩展与重用，从而支持快速对不同车型、不同架构的整车系统仿真分析，提升系统仿真精度与仿真效率，减少性能不足和错误的可能性，缩短研发周期，降低生产成本。

2、当前主流解决方法是通过对多级变速箱进行结构以及传动系数进行预设的简化处理方法来进行模型开发，使多级变速箱在应用过程中只能在固定结构以及变速级数中进行选择，无法进行多级变速箱结构型号扩展，当传动系统发生变化时，只能通过重写代码的方法重新进行多级变速箱开发，不但会增加系统开发时间，而且需要对前期设计进行大规模改动。部分仿真软件提供二次开发界面，用户可以通过直接编写代码的形式进行自定义多级变速箱开发，例如matlab/simulink的m语言开发+simulink封装的解决方案，其缺点在于需要工程师具备较高的代码编写能力，且编写模型不具备通用性，二次开发还会耗费大量研发时间。采用一三维联合仿真模式虽然能够实现基于传动系统物理架构的拓展式建模，但缺点是仿真效率低下，且仿真过程中采用了通信方式，容易造成数据丢失。</p>

3、因此，亟需一种多级变速箱的面向对象的扩展式建模方法，使用户可以在模型开发的任意阶段进行变更，无需重新进行模型开发，提升研发效率。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种多级变速箱的面向对象的扩展式建模方法、设备及介质，使用户可以在模型开发的任意阶段进行变更，无需重新进行模型开发，且将没有物理组件映射的功能模块化，便于根据不同的多级变速箱结构进行优化重组，提升了研发效率。

2、本专利技术提供了一种多级变速箱的面向对象的扩展式建模方法，包括如下步骤：

3、s1、概念设计：在建模软件中确定多级变速箱模型边界；模型边界即模型与外界的接口，

4、s2、部件开发：建立各机械结构组件和各功能模块组件的基类模型；

5、s3、架构设计：基于多级变速箱模型边界，选择所需的机械结构组件和功能模块组件的基类模型组成不同的多级变速箱模型架构，并对每个存在可替换模型的组件应用可替换机制建立可替换分支；可替换分支与该组件的所有可替换模型一一对应；

6、s4、动态特性补充：根据不同的多级变速箱模型架构，补充相应的缺失的动态计算方程，得到完整的多级变速箱模型；

7、s5、产品化：对完整的多级变速箱模型中的每个存在可替换模型的组件应用重声明机制，根据所需的各组件的可替换分支得到所需型号的多级变速箱模型。

8、进一步的，s2中，功能模块组件包括轴损失计算模块组件，轴损失计算模块组件用于计算主副轴与动力轴之间的摩擦损失。

9、进一步的，s2，建立各机械结构组件和各功能模块组件的基类模型包括：

10、s21、分别确定各机械结构组件和各功能模块组件的模型边界；

11、s22、根据各机械结构组件和各功能模块组件的模型边界，分别确定各机械结构组件和各功能模块组件的内部架构；

12、s23、根据各机械结构组件和各功能模块组件的内部架构开发相应的动态计算方程，得到各组件的基类模型。

13、进一步的，在s23之后，还包括：

14、基于各组件的基类模型，对各组件的不同型号的模型进行开发，得到各组件的可替换模型。

15、进一步的，s3，基于多级变速箱模型边界，选择所需的机械结构组件和功能模块组件的基类模型组成不同的多级变速箱模型架构，并对每个存在可替换模型的组件应用可替换机制建立可替换分支包括：

16、s31、基于多级变速箱模型边界，选择所需的机械结构组件和功能模块组件的基类模型组成不同的多级变速箱模型架构；

17、s32、对每个存在可替换模型的组件应用可替换机制建立可替换分支；

18、s33、在该多级变速箱模型架构下选择不同的各组件的可替换分支组成不同结构的多级变速箱模型。

19、进一步的，s5，对完整的多级变速箱模型中的每个存在可替换模型的组件应用重声明机制，根据所需的各组件的可替换分支得到所需型号的多级变速箱模型包括：

20、s51、对完整的多级变速箱模型中的每个存在可替换模型的组件应用重声明机制；

21、s52、通过在建模软件的下拉菜单中根据所需的各组件的可替换分支选择相应结构的多级变速箱模型，得到该多级变速箱模型架构下所需型号的多级变速箱模型。

22、进一步的，s1中，多级变速箱模型边界包括动力侧旋转动力接口、负载侧旋转动力接口、热接口和总线数据接口。

23、本专利技术还提供了一种电子设备，电子设备包括：

24、处理器和存储器；

25、处理器通过调用存储器存储的程序或指令，用于执行如上述任一项所述的一种多级变速箱的面向对象的扩展式建模方法的步骤。

26、本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储程序或指令，程序或指令使计算机执行如上述任一项所述的一种多级变速箱的面向对象的扩展式建模方法的步骤。

27、本专利技术实施例具有以下技术效果：

28、通过采用面向对象的扩展式建模方法进行泛传动系统建模，能够有效串联系统开发中的需求分析、架构设计、系统仿真等阶段的模型耦合，实现各阶段模型的完整追溯，使用户可以在模型开发的任意阶段进行变更，无需重新进行模型开发，且将没有物理组件映射的功能模块化，便于根据不同的多级变速箱结构进行优化重组，用户只需要按照实际需求拖拽功能模块组件以及其他物理结构组件，即可完成任一类型的多级变速箱建模，提升了模型的通用性和研发效率，在保证系统功能/性能的基础上使系统研发更加高效，同时降低了生产成本。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种多级变速箱的面向对象的扩展式建模方法，所述方法基于Modelica的扩展式建模方式实现，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种多级变速箱的面向对象的扩展式建模方法，其特征在于，所述S2中，所述功能模块组件包括轴损失计算模块组件，所述轴损失计算模块组件用于计算主副轴与动力轴之间的摩擦损失。

3.根据权利要求1所述的一种多级变速箱的面向对象的扩展式建模方法，其特征在于，所述S2，所述建立各机械结构组件和各功能模块组件的基类模型包括：

4.根据权利要求3所述的一种多级变速箱的面向对象的扩展式建模方法，其特征在于，在所述S23之后，还包括：

5.根据权利要求4所述的一种多级变速箱的面向对象的扩展式建模方法，其特征在于，所述S3，所述基于所述多级变速箱模型边界，选择所需的所述机械结构组件和所述功能模块组件的基类模型组成不同的多级变速箱模型架构，并对每个存在可替换模型的组件应用可替换机制建立可替换分支包括：

6.根据权利要求5所述的一种多级变速箱的面向对象的扩展式建模方法，其特征在于，所述S5，所述对所述完

7.根据权利要求1所述的一种多级变速箱的面向对象的扩展式建模方法，其特征在于，所述S1中，所述多级变速箱模型边界包括动力侧旋转动力接口、负载侧旋转动力接口、热接口和总线数据接口。

8.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储程序或指令，所述程序或指令使计算机执行如权利要求1至7任一项所述的一种多级变速箱的面向对象的扩展式建模方法的步骤。

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【技术特征摘要】

1.一种多级变速箱的面向对象的扩展式建模方法，所述方法基于modelica的扩展式建模方式实现，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种多级变速箱的面向对象的扩展式建模方法，其特征在于，所述s2中，所述功能模块组件包括轴损失计算模块组件，所述轴损失计算模块组件用于计算主副轴与动力轴之间的摩擦损失。

3.根据权利要求1所述的一种多级变速箱的面向对象的扩展式建模方法，其特征在于，所述s2，所述建立各机械结构组件和各功能模块组件的基类模型包括：

4.根据权利要求3所述的一种多级变速箱的面向对象的扩展式建模方法，其特征在于，在所述s23之后，还包括：

5.根据权利要求4所述的一种多级变速箱的面向对象的扩展式建模方法，其特征在于，所述s3，所述基于所述多级变速箱模型边界，选择所需的所述机械结构组件和所述功能模块组件的基类...

【专利技术属性】
技术研发人员：张彤晖，李龙辉，马兵兵，于秋晔，肖迪，
申请(专利权)人：中汽研汽车检验中心广州有限公司，
类型：发明
国别省市：

全部详细技术资料下载我是这个专利的主人