bond graph是什麼意思，bond graph的意思翻譯、用法、同義詞、例句

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例句

專業解析

bond graph（鍵合圖）是一種用于多域物理系統建模的圖形化工具，由美國學者Henry Paynter于1959年提出，後經Karnopp和Rosenberg等人完善。該方法通過能量流描述機械、電氣、液壓等不同領域系統的動态行為，其核心理論建立在能量守恒與功率傳遞的基礎上。

一、核心概念與符號體系

1. 能量端口：系統元件通過功率鍵（bond）連接，每個鍵包含勢變量（如電壓、力）和流變量（如電流、速度），功率為二者乘積（$P = e cdot f$）。
2. 基本元件分類：
   • 阻性元件（R）：消耗能量（如電阻、摩擦）
   • 容性元件（C）：存儲勢能（如電容、彈簧）
   • 慣性元件（I）：存儲動能（如電感、質量）
   • 變換器（TF/GY）：實現能量形式轉換

二、跨學科應用實例

在機電一體化系統中，bond graph可統一描述電機轉矩（機械域）與電磁場能量（電氣域）的耦合關系。例如MIT研究團隊曾将其應用于混合動力汽車的能量管理仿真，通過鍵合圖模型優化了發動機與電池的功率分配效率。

三、方法論優勢

相較于傳統傳遞函數或狀态空間模型，bond graph具有三方面優勢：

1. 物理直覺性強：圖形符號直接對應實際元件
2. 多域統一建模：打破學科邊界，適合複雜系統分析
3. 因果特性明确：可通過劃因果關系線（causal stroke）确定系統方程建立順序

該理論體系在《System Dynamics: Modeling, Simulation, and Control of Mechatronic Systems》（Dean Karnopp等著）中有系統闡述，IEEE控制系統協會将其列為複雜系統建模推薦方法之一。

網絡擴展資料

Bond graph（鍵合圖）是一種用于描述物理動态系統的圖形化建模方法，其核心關注系統中能量或功率的傳遞與轉換。以下是綜合多來源的詳細解釋：

一、基本定義

Bond graph通過圖形符號表示系統中能量流動的路徑和轉換方式，適用于機械、電氣、液壓等多領域耦合系統。它由美國麻省理工學院Paynter教授于1959年提出，後經Karnopp等人完善，廣泛應用于動态系統建模與控制分析。

二、核心組成

1. 基本元件
   包含9類元件：勢源（Se）、流源（Sf）、阻性元件（R）、容性元件（C）、慣性元件（I）、轉換器（TF）、回轉器（GY）、0節點（并聯能量流）、1節點（串聯能量流）。

2. 鍵（Bond）
   用箭頭或半箭頭表示能量流動方向，鍵的兩端可能帶有垂直線以标注因果關系（如能量輸入輸出關系）。

三、關鍵變量

• 勢變量（Effort，e）：如電壓、力、壓力等驅動能量流動的變量。
• 流變量（Flow，f）：如電流、速度、流量等描述能量流動速率的變量。
• 瞬時功率：由勢變量與流變量的乘積表示，即 ( P = e cdot f )。

四、主要特點

• 雙向能量流：與方框圖（Block Diagram）不同，鍵合圖的能量流動是雙向的。
• 多領域統一建模：可整合機械、電氣、液壓等異構系統，支持非線性環節分析。
• 狀态空間模型：能直接推導出系統的狀态方程，便于控制理論應用。

五、典型應用

• 工程系統建模：如轉子動力學分析、機電耦合系統設計。
• 控制策略開發：通過狀态方程優化系統動态響應。

如需進一步了解具體建模步驟或案例分析，（百度文庫）和（搜狗問問）中的技術文檔。

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