面向对象的液压元件程序设计

　　随着计算机技术的进步使得仿真技术得到了很大的发展,但是关于液压系统和机械系统的软件设计仍很不完善,同时也存在着一定的困难.虽然机械系统在文献[1,2]中有所研究,进行了拓扑图和相关矩阵的分析[3],但是仍然不能广泛应用.同时液压系统自身的特点,使得系统模型建立和拓扑分析方法存在很大难度.文献[4]提出了面向对象的液压系统分析方法,仅仅是从软件的角度考虑,并没有真正涉及到液压系统知识.本文从液压系统知识和软件技术出发,以最基本的液压元件的面向对象编程为起点,讨论面向对象的液压系统设计,并为最终实现液压系统分析的软件化奠定基础.

　　1　面向对象的方法简介

　　面向对象技术建立在一个合理的工程基础上,其组成部分总称为对象模型.对象模型包含抽象、装、模块化、层次、类型定义、并发性和持久性的原则.面向对象的分析、设计与传统的结构化方法之间有着根本的区别,它要求用不同的思考方法对待分解,而且创造出来的软件系统体系结构大大超出结构化文化的领域[5].

　　面向对象的编程一般有多种不同的定义方法.这里仅给出一种定义:面向对象编程是一种实现方法,程序被组织成对象的协作集合,每一个对象代表某个类的一个实例,对象的类是通过继承关系联合在一起的类层次中的所有成员.

　　利用面向对象模型提供的优点,有助于面向对象的编程语言的表达.面向对象编程不仅鼓励软件的复用,而且还鼓励整个设计的复用,同时也可以建立复用应用程序框架.对象模型的使用产生了建立在稳定中间形式的系统,这种系统修改具有更好的弹性,这还意味着允许这样的系统随时间的推移不断演化,而不是对需求第一次作重大修改时就被放弃或被完全重新设计.

　　类是面向对象编程的重要概念之一,类和对象有紧密的联系,每个对象都是某个类的实例,其中类包含有属性和服务层,同时类之间又有继承和派生等关系.

　　2　液压元件

　　液压传动系统主要组成部分有:能源装置(液压泵)、执行装置(液压缸、液压马达)、控制调节装置(压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀等)、辅助装置(密封圈、滤油器、储能器、油箱及其附件管件、热交换器等).因此,可以看出整个液压传动系统是由一些不同功能的液压元件按照设计者的要求进行的一种有序组合[6].从该点出发,结合面向对象的含义,同时按照液压系统知识,只要提供响应的信息就可以去执行某个动作.它在液压传动系统中就是充当模块化的功能,这与对象的含义极其吻合.因此,通过对各种液压元件本身的功能提取,分析输入和输出的要求及特点,建立起模型.对象可以完整地、准确地模拟出各种液压元件,通过对各种液压元件所形成对象的分析,就能把液压传动系统的分析建立在计算机平台上分析,为下一步的设计和评定奠定基础,使整个液压系统的自动分析成为可能.