Page 69 - 《橡塑技术与装备》2022年12期

理论与研究 孟昭亮 等·基于 LabVIEW 的液压传动系统教学仿真平台

基于 LabVIEW 的液压传动系统教学

仿真平台

孟昭亮 1,2 ，邢子楚 1,2 ，张春宇 1,2 ，袁晓明 1,2 ，姚静 1,2
(1. 燕山大学 机械工程学院，河北 秦皇岛 066004 ；
2. 燕山大学 河北省重型机械流体动力传输与控制重点实验室，河北 秦皇岛 066004)

摘要： 针对传统液压传动系统实验课程“老师讲解、学生操作”的教学模式效率低、故障率高、安全性差的问题，提出了一种“老
师讲解、线上仿真、线下操作”复合实验教学模式 ；提出了一种基于 LabVIEW 的液压传动系统教学仿真平台开发方案，明确了
仿真平台开发流程 ；以“双缸行程控制回路仿真平台”为开发案例，验证了所提方案可行性，为液压专业方向实验课程提供一种
新思路。此外，仿真平台也可为“新冠疫情”影响下的线上教学提供支撑。
关键词 ： 液压传动系统 ； LabVIEW ；仿真平台学
中图分类号 ： TQ330.4 文章编号 ： 1009-797X(2022)12-0019-04
文献标识码 ： B DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2022.12.004

0 引言 （1）根据给定实验任务拟定液压原理图和电磁铁
液压传动具有功率密度比大、布置方便、控制灵 动作顺序表。
活、响应速度快等优点，被广泛应用于工业机械、行 （2）根据电磁铁动作顺序表拟定电气原理图。
走机械、航空航天等领域 [1~2] 。《液压传动系统》课程 （3）根据液压原理编写 LabVIEW 仿真界面。
是机械工程学科非常重要的技术基础核心课程，是液 （4）编写 LabVIEW 控制程序 ：仿真界面中所用
压装备设计、使用和维护所必须掌握的专有技术和专 “ 仿真元件 ” 的功能模拟程序、电气原理的功能模拟
业知识 [3] 。《液压传动系统》作为一门工程应用类课程， 程序。
实验环节尤其重要，传统 “ 老师讲解、学生操作 ” 实 （5）运行仿真程序，观察仿真界面的液压传动系
验教学模式效率低、故障率高、安全性差，有部分学 统运行结果是否和给定实验任务相符 ；如不相符，查
生很难在有限的课上时间内完成 “ 操作任务 ”，探索 找并修改设计和编程中的错误直至仿真结果和给定实
新的实验教学模式成为亟待解决的问题。 验任务相符。
本文提出一种 “ 老师讲解、线上仿真、线下操作 ”
复合实验模式，通过引入仿真环节，使学生的设计方
案提前验证，避免将设计错误带入 “ 线下操作 ” 环节，
极大提高实验效率和操作安全性 ；在此基础上，提出
一种基于 LabVIEW 的液压传动系统教学仿真平台开
发方案并用实例验证。此外，“ 新冠疫情 ” 导致部分
地区不能实现线下教学，所开发的仿真平台也可为线
图 1 整体方案
上教学提供支撑。
作者简介 ：孟昭亮（1990-），男，硕士，实验师，主要从
事流体传动与控制方面的研究与教学。
1 整体方案 项目来源 ：2020 年教育部第二批新工科研究与实践项目
图 1 为仿真平台整体方案，如图 1 所示，基于 （E-JX20201504）；2021 年 河 北 省 研 究 生 课 程 思 政 示 范 课 程
教改项目（YKCSZ2021029）；2022 年河北省专业学位教学案
LabVIEW 的液压传动系统教学仿真平台开发流程如
例 ( 库 ) 教改项目（KCJSZ2022024）。
下： 收稿日期 ：2022-08-24

2022 第 48 卷 ·19·
年