一．前言

    在传统的产品研发流程中，虽然已经引入了各种工程辅助软件，如三维CAD软件、有限元分析软件、机构动力学分析软件和控制系统分析软件，但彼此之间仍独立作业，缺乏整体协同作业规划。机械工程师与控制工程师虽然共同设计开发一个系统，但是他们各自都需要建立一个模型，对机械系统和控制系统进行独立设计和测试，然后进行集成。这样的开发方式，一方面，由于在设计阶段机械工程师与控制工程师缺乏互动，机械系统与控制系统独立设计，因而无法确切的检验所设计的控制律是否有效合理，也无法检验控制品质的高低，如果控制对象如液压系统中作动筒的载荷工况等信息无法完全确切的计算和把握，而只能通过估计的方式得到，自然会影响设计效果；另一方面，由于后期产品测试和验证经常与原始设计不符，一旦出现问题，必须回到各自的模型中重新进行修改机械系统和控制系统，造成巨大的人力、物力浪费。 
 

图1 传统机电系统研发流程

    如果能够让机构和控制设计两个单位一开始就共享模型信息，把两边考虑的机构控制问题同时包含在分析程序中，直接建立完整的机电系统，这样，一方面可以使得控制工程师可以获得与实际工况相符的机构运动规律，另一方面可以利用整合的虚拟样机对机械系统和控制系统进行反复的联合调试，直到获得满意的设计效果，然后进行物理样机的建造和测试。显然，利用机构控制一体化虚拟样机技术对机电系统进行整体设计、调试和试验的方法，同传统的设计方法相比具有明显的优势，可以大大提高设计效率，缩短开发周期，降低产品开发成本，获得优化的机电系统整体性能。 

图2 现代整体式研发流程

    二．......More↓↓↓