许龙，邓子龙，陈红娟

(1.辽宁石油化工大学机械工程学院，辽宁抚顺 113001;2.大连职业技术学院机械工程学院，辽宁大连 116037)

液压挖掘机作为一种复杂的工程机械，对它进行仿真研究时，传统的研究方法都是将液压、机械和控制系统分开建模，会造成仿真结果与实际情况有一定的偏差。文中利用仿真软件MATLAB对某型改造的小松挖掘机液压、机械和控制系统进行建模，并将其连接成为挖掘机整机虚拟样机，模拟实际直线运动工况进行仿真研究。近年来，计算机仿真技术能再现各种虚拟环境中挖掘机的真实工作状况，使设计人员能够方便而快捷地获得系统的最优设计方案，避免或减少物理样机试验次数［1－4］。MATLAB R2012a最新推出的SimMechanics4.0提供了第二代机械仿真工具箱，在第一代技术的支持下，它能实现系统多体三维建模，解决了第一代技术建模的缺陷，如文献 ［5－7］中挖掘机液压缸仿真模型的建立，其只能通过Simulink仿真环境下的信号输入来替代物理实体模型。在第二代SimMechanics技术的支持下，可以建立整机仿真模型并与液压和控制仿真模型进行连接，实现挖掘机整机机、电、液一体化虚拟仿真实验。

1 仿真模型建立

挖掘机整机包括液压、机械和电子控制系统，应用 MATLAB R2012a仿真软件中的 SimHydraulics、SimMechanics和Simulink工具箱分别建立各系统的仿真模型，并将其连接成为整机仿真模型，如图1所示。

图1 整机仿真模型

图1中指定角度由信号发生器模块生成，即产生挖掘机欲得到的运动轨迹，通过控制器处理，输出控制信号控制机械传动系统。……