CN113899972B - 基于电动液压执行器的四象限运行实时模拟器及模拟方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于电动液压执行器的四象限运行实时模拟器及模拟方法，其模拟器包括：工况设定模块用于设定位移工况指令；信息获取模块用于根据位移工况指令得出电动液压执行器的电气特性参数；控制器用于根据电气特性参数生成第一指令；变换模块用于产生模拟信号。本发明的模拟器通过获取EHA四象限运行工况的端口电气特性数据；通过对EHA运行时不同工况下能量流动的控制，达到对EHA实际系统相应工况下能量流动情况的模拟；通过对EHA模拟器的双向能量控制，完成对EHA的实时模拟；通过修改EHA具体参数实时地获取所需EHA的不同工况下的端口电气特性，操作简单、通用性强，降低了机载供电系统能量综合管理的实验测试成本，缩短研发周期。

Description

基于电动液压执行器的四象限运行实时模拟器及模拟方法

技术领域

本发明属于电动液压执行器模拟技术领域，尤其涉及一种电动液压执行器的四象限运行实时模拟器及模拟方法。

背景技术

现有技术介绍随着多电/全电技术的不断引领和推动，大功率的电动液压执行器(又称电动静液作动器，英译文：Electro-hydraulic actuators，英文简称：EHA)被越来越多的应用于飞机的舵面控制、起落架收放与刹车系统等。电动液压执行器作为多电飞机使用功率电传作动系统的关键，包含了电机、双向泵和作动筒等部件，必须具备大功率、高精度、高可靠性和可驱动大负载的能力，所以为了满足多电飞机大功率的需求，EHA在作动过程中其瞬时作动功率极大；而为了提高多电飞机作动精度，EHA控制系统加入了位置伺服控制，电机在作动过程中根据指令能够四象限运行。

然而，大功率的EHA系统在进行位置伺服控制时由于以上作动优势，在四象限运行过程中也带来一些问题。大功率EHA在制动运行时会产生大量的瞬时再生电能，如果回馈到机载电网，将严重影响机载供电系统的稳定性。目前普遍采用的方法是通过能耗电阻将大功率作动器产生的再生电能消耗掉，将电能转化成热能。但是这种方法容易造成飞机的局部过热，影响大功率电作动器周围的设备正常工作。所以，研究机载供电系统的能量综合管理，将大功率EHA产生的再生电能回馈机载电网，既能解决EHA再生能量带来的发热问题，又能提高系统的能量利用率，是未来先进飞机电气系统的重要发展方向。

但由于EHA系统研发周期长、硬件成本高、安装测试复杂等原因，用实际EHA系统作为机载供电系统的能量综合管理策略的实验验证手段会带来研发周期进一步加长、验证极端工况时容易损坏设备、现场技术人员操作难度加大等一系列现实问题。

发明内容

(一)发明目的

本发明的目的是提供一种基于电动液压执行器的四象限运行实时模拟器及模拟方法以解决上述问题。

(二)技术方案

为解决上述问题，本发明的第一方面提供了一种基于电动液压执行器的四象限运行实时模拟器，包括：工况设定模块，其用于设定电动液压执行器的位移工况指令；信息获取模块，其用于根据所述位移工况指令解析出所述电动液压执行器的电气特性参数；解析系统模型获取所设工况下的电气特性参数获取所述位移工况指令；控制器，其与所述信息获取模块连接，用于根据所述位移工况指令解析得到的端口所述电气特性参数生成第一指令；变换模块，其与所述控制器连接，用于根据所述第一指令模拟所述电动液压执行器的工作状态，产生模拟信号。

进一步地，所述信息获取模块包括：建模单元，其与所述控制器连接，用于接收所述位移工况指令，并将所述位移工况指令建立成数值计算模型并发送给所述控制器。

进一步地，所述建模单元采用欧拉法进行建模。

进一步地，所述电气特性参数包括：电流和电压。

进一步地，所述变换模块为双向DC-DC转换器。

进一步地，所述变换模块包括：能量泄放单元泄放模拟的能量。

进一步地，所述能量泄放单元为DC-AC逆变器。

进一步地，所述第一指令为脉冲宽度调制信号。

根据本发明的另一个方面，提供一种基于电动液压执行器的四象限运行模拟方法，包括：设定电动液压执行器的位移工况指令；根据所述位移工况指令解析出所述电动液压执行器的电气特性参数；根据所述电气特性参数生成第一指令；根据所述第一指令模拟所述电动液压执行器的工作状态，产生模拟信号。

进一步地，还包括：接收所述位移工况指令，并将所述位移工况指令建立成数值计算模型。

进一步地，还包括：泄放模拟的能量。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：

本发明的基于电动液压执行器的四象限运行实时模拟器通过获取EHA四象限运行的工作情况；通过对EHA模拟系统运行时不同工况下能量流动的控制，达到对EHA实际系统相应工况下能量流动情况的模拟；通过对EHA模拟器的双向能量控制装置，完成对EHA端口电气特性的实时模拟；通过修改EHA具体参数实时地获取所需EHA的不同工况下的端口电气特性，操作简单、通用性强，降低了机载供电系统能量综合管理的实验测试成本，缩短研发周期。

附图说明

图1是根据本发明一实施例的基于电动液压执行器的四象限运行实时模拟器的示意图。

图2是根据本发明一实施例的基于电动液压执行器的四象限运行实时模拟器的结构示意图。

图3是根据本发明一实施例的变换模块和能量泄放单元的电路图。

图4是根据本发明一实施例的基于电动液压执行器的四象限运行实时模拟器的控制结构示意图。

图5是根据本发明一实施例的基于电动液压执行器的四象限运行实时模拟方法的流程图。

图6是根据本发明另一实施例的基于电动液压执行器的四象限运行实时模拟方法的流程图。

附图标记：

100：信息获取模块；200：控制器；300：变换模块；400：建模单元；500：能量泄放单元；600：工况设定模块。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

在附图中示出了根据本发明实施例的层结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状以及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。

显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

以下将参照附图更详细地描述本发明。在各个附图中，相同的元件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。

PWM，Pulse width modulation的缩写，中文名称：脉冲宽度调制。

EHA，Electro-hydraulic actuators的缩写，中文名称：电动静液作动器，又称电动液压执行器。

DSP，Digital Signal Processor的缩写，中文名称：数字信号处理器。

图1是根据本发明一实施例的基于电动液压执行器的四象限运行实时模拟器的示意图。

图2是根据本发明一实施例的基于电动液压执行器的四象限运行实时模拟器的结构示意图。

如图1和图2所示，在本发明一实施例中，提供了一种基于电动液压执行器的四象限运行实时模拟器，可以包括：工况设定模块600，其用于设定电动液压执行器的位移工况指令；信息获取模块100，其用于根据所述位移工况指令解析出所述电动液压执行器的电气特性参数；控制器200，其与所述信息获取模块100连接，用于根据所述电气特性参数生成第一指令；变换模块300，其与所述控制器200连接，用于根据所述第一指令模拟所述电动液压执行器的工作状态，产生模拟信号。

本发明的基于电动液压执行器的四象限运行实时模拟器通过获取EHA四象限运行的工作情况；通过对EHA模拟系统运行时不同工况下能量流动的控制，达到对EHA实际系统相应工况下能量流动情况的模拟；通过对EHA模拟器的双向能量控制装置，完成对EHA端口电气特性的实时模拟通过修改EHA具体参数实时地获取所需EHA的不同工况下的端口电气特性，操作简单、通用性强，降低了机载供电系统能量综合管理的实验测试成本，缩短研发周期。

在一可选实施例中，所述模拟器还可以包括：汇流条，所述汇流条与所述变换模块300连接，用于为所述变换模块300供电。

在一可选实施例中，所述模拟器还可以包括：所述电源与所述变换模块300连接，用于为所述变换模块300供电。

在一可选实施例中，所述电源为直流电源。

在一可选实施例中，所述模拟信号可以包括电流、电压、功率和所述电动液压执行器中电机的转矩、转速、转向、负载转矩中的一种或多种数据。

在一可选实施例中，所述控制器200通过PWM将所述位移工况指令转化为所述第一指令。

在一可选实施例中，所述控制器200生成的所述第一指令为PWM信号。

在一可选实施例中，所述信息获取模块100包括：建模单元400，其与所述控制器200连接，用于接收所述位移工况指令，并将所述位移工况指令建立成数值计算模型并发送给所述控制器200。

在一可选实施例中，所述建模单元400采用欧拉法进行建模。

在一可选实施例中，所述位移工况指令可以包括：电流和电压。

在一可选实施例中，所述电气特性参数中的电流为变化数据，根据工况需要所设计的电流的变化数据。

在一可选实施例中，所述电气特性参数中的电压为变化数据，根据工况需要所设计的电压的变化数据。

在一可选实施例中，所述控制器200上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现双向能量控制策略(即生成所述第一指令)，所述建模解析单元400解析出来的电流量作为所述变换模块300(双向能量控制器)的给定指令。

在一可选实施例中，所述工况设定模块600根据需求设计出适合需模拟的工况的电流和电压，并发送至所述控制器200，所述控制器200通过双向能量控制策略生成所述第一指令。

在一可选实施例中，所述变换模块300为双向DC-DC转换器。

在一可选实施例中，所述变换模块300可以包括：能量泄放单元500，其用于泄放模拟的能量。

在一可选实施例中，所述能量泄放单元500可以包括：功率管和制动电阻。

在一可选实施例中，所述能量泄放单元500为DC-AC逆变器，将模拟的能量进行回收或由功率管和泄放电阻组成，用于消耗EHA系统电动运行时输出的电能。

图3是根据本发明一实施例的变换模块和能量泄放单元的电路图。

如图3所示，在一可选实施例中，双向DC-DC转换器采用非隔离型双向buck-boost结构，在保证DC-DC转换器动态响应速度大于模拟的EHA实际系统的动态响应速度下选择合适的主电感参数。

双向DC-DC转换器输出侧的所述能量泄放单元500可以由功率管和泄放电阻组成，用于消耗EHA系统电动运行时输出的电能；也可以是能量回馈变换器，用于将EHA系统电动运行时输出的电能回馈到电网；同理，其输入侧也应加入所述能量泄放单元500，EHA电机回馈制动及发电状态的能量需要在超过模拟系统承受范围内及时泄放，保证安全。

图4是根据本发明一实施例的基于电动液压执行器的四象限运行实时模拟器的控制结构示意图。

如图4所示，在一可选实施例中，双向能量控制策略在DSP系统中完成，包括：解析出实时功率得到电气特性参数，根据EHA电机的转矩和转速方向和负载转矩情况，判断EHA电机运行所在的象限，得到实时能量流动方向，结合A/D模块反馈回来的电压信号计算出机载电网端的实时平均电流，由该方向确定变换模块300采用对应的电流控制器，控制具体功率管的PWM输出，得到能量流动的模拟情况，其中电流控制环加入积分抗饱和策略，提高电流控制环的响应速度。DSP系统采用浮点型高速DSP TMS320F28335,主频150MHz，具有32位浮点处理单元。

在一可选实施例中，所述第一指令为脉冲宽度调制信号。

图5是根据本发明一实施例的基于电动液压执行器的四象限运行实时模拟方法的流程图。

如图5所示，在本发明另一实施例中，提供了一种基于电动液压执行器的四象限运行模拟方法，可以包括：设定电动液压执行器的位移工况指令；获取电动液压执行器的位移工况指令；根据所述位移工况指令生成第一指令；根据所述第一指令模拟所述电动液压执行器的工作状态，产生模拟信号。在一可选实施例中，所述基于电动液压执行器的四象限运行模拟方法还可以包括：通过所述建模单元接收所述位移工况指令，并将所述位移工况指令建立成数值计算模型。在一可选实施例中，所述基于电动液压执行器的四象限运行模拟方法还可以包括：通过能量泄放单元500泄放模拟的能量。

在一可选实施例中，所述基于电动液压执行器的四象限运行模拟方法可以包括：

S1、设定电动液压执行器的位移工况指令。

S2、根据所述位移工况指令解析出所述电动液压执行器的电气特性参数。

S3、根据所述电气特性参数生成第一指令。

S4、根据所述第一指令模拟所述电动液压执行器的工作状态，产生模拟信号。

在一可选实施例中，所述基于电动液压执行器的四象限运行模拟方法还可以包括：

S21、接收所述位移工况指令，并将所述位移工况指令建立成数值计算模型。

图6是根据本发明另一实施例的基于电动液压执行器的四象限运行实时模拟方法的流程图。

如图6所示，在一可选实施例中，所述基于电动液压执行器的四象限运行模拟方法还可以包括：

S5、泄放模拟的能量。

在一可选实施例中，所述控制器200可以包括：电流控制器。

本发明提供的EHA四象限运行电气特性的实时模拟器，包括工况设定模块600，用于设定电动液压执行器的位移工况指令，实时解析工况数据；控制器200和变换模块300。信息获取模块100用来实时解析获取机载电网端口的电气特性信息(电流、电压)；模拟器的变换模块300根据所述控制器200生成的PWM控制信号(即所述第一指令)，实现EHA系统端口电气特性的模拟；模拟器的双向能量控制策略根据信息获取模块获取得到的电流给定指令(即所述端口电气特性参数)，通过电流控制器产生控制能量流动的占空比信号(即PWM控制信号、所述第一指令)。

所述控制器200采用的精确建模和实时离散化解算方法将在浮点型高速DSP系统进行实时解算。控制器200包含位置控制器、转速控制器、电流控制器、EHA电机数学模型、与电机轴相连的双向泵及其作动筒的液压部件模型、三相桥模型。将EHA系统数学模型进行二次建模，选用数值解析方法和适当步长，转化成DSP系统中可以实时迭代运算的数值计算模型。

所述的位置控制器、转速控制器和电流控制器在进行数字化实现时优先选用增量式PID控制算法方式实现，在伺服控制领域中，这是最常用的基本控制算法，在DSP系统中控制器模型的每一次运算只需与上一运算步长的偏差作差即可得到结果，占用处理器的内存空间小。为保证伺服控制的及时性，同时加入积分抗饱和算法，使得控制器输出达到限幅后仍旧能够对新的控制偏差做出及时反应而不至于控制滞后。

在EHA实时模拟系统中，取EHA电机为永磁同步电机，用欧拉法对EHA数学模型进行二次建模，则EHA系统的电机及液压作动部件的实时计算模型如下：

式中，i_d、i_q为永磁同步电机三相电流坐标变换到dq轴上的电流；u_d、u_q为永磁同步电机的三相定子电压；L_d、L_q为永磁同步电机dq轴上的电感；R_s为永磁同步电机的定子电阻；w_e为永磁同步电机的电角速度；ψ_f为永磁同步电机的永磁体磁链；J为转子转动惯量；P_f为作动筒两腔的主动压强差；k_ilp、k_elp、k_ilj、k_elj分别为泵内泄露系数、泵外泄露系数、作动筒内泄露系数、作动筒外泄露系数；A为作动筒活塞的有效面积；B为液压油弹性模量；D为泵排量；V₀为作动腔容积；dex为作动杆的运动速度；x为作动杆位移；Fex为舵面受角度影响产生的空气载荷力；B_t为作动时的粘性阻尼系数；M为作动杆质量；w_m为永磁同步电机的机械角速度，h为解算EHA模型选用的步长，k表示当前解算周期下的状态变量，k+1表示下一解算周期下的状态变量。

所述三相桥模型，把EHA电机的驱动器三相桥上引起的电压畸变因素包括非理想开关特性、死区时间效应等考虑进去，建立基于SVPWM电压调制方法下逆变器非线性数学模型，省去了一般功率级电机模拟器必须保留的实际三相桥电路结构。将这些实际因素考虑到建模解析单元中，将会使EHA模拟器效果更加贴近实际EHA模拟器的电气特性。

EHA实时模拟器的双向能量装置包括双向DC-DC转换器、能量泄放模块、信号采集及调理模块。通过双向能量装置控制EHA系统机载电网端口平均电流的双向流动，达到模拟EHA电动状态和能量回馈状态时能量流动对其电网影响的效果。

双向DC-DC转换器拓扑结构具备能量可在输入端和输出端双向流动的能力，采用非隔离型双向buck/boost结构，减少模拟能量流动时的损耗，对于功率等级较低的一般EHA系统，可采取简单的半桥结构双向DC-DC拓扑形式，减少双向能量控制模块的复杂性；而对于大功率EHA系统的模拟，采用四管双向buck/boost结构，增加了双向能量控制的复杂性，但带来了EHA实时模拟器对更大范围的功率等级EHA系统电气特性模拟的通用性优势。

该双向DC-DC转换器(即所述变换模块300)的设计指标确定依据如下：

永磁同步电机制动转矩达到额定转矩时，其制动的速度达到最大，所需的制动时间Δt可由计算得到，考虑DC-DC能量流动时最大的电流变化Δi_max，得到EHA模拟系统必须满足的最大电流响应速度/>利用/>计算出满足模拟系统动态特性所需的临界电感值，作为设计模拟系统的电感参考范围值。

所述能量泄放单元500由功率管和泄放电阻组成，将模拟EHA系统电动运行状态下的能量及时泄放，该模块并不单指将模拟电动运行下的能量以热能形式消耗掉，在超大功率的EHA系统电气特性模拟中，由DC-AC逆变模块组成，采用并网方式将电动运行时能量回馈到电网，减少整个模拟系统的发热，避免对整个系统其它器件的损坏，同时节约能耗。本发明的模拟器其实就是将真实的EHA端口电气特性模拟出来并在母线上呈现，但是如果没有接入负载，模拟出来的能量一定要找到路径泄放或者回收，保证安全，所以有了能量泄放模块的存在。

所述的信号采集及调理模块包括机载电网端和双向DC-DC另一侧端口的电压信号采集电路及两侧电源端口电流信号采集电路，和双向DC-DC转换器的主电感的双向电流信号采集电路。电压信号采集电路采用串电阻分压形式检测，经过光耦隔离放大器后输出，经过高精度A/D运算放大器滤波、电平变换，转化为DSP系统可接收的0-3V信号送入A/D模数转换器；A/D模数转换器将采集到的电压信号转换成相应的数字信号传入给DSP系统的电压采集控制模块，一方面用来根据EHA计算模型得到的实时运行功率计算模拟系统所需的电流控制指令，另一方面软件上加入电压保护逻辑，在过压情况下，关断模拟系统PWM输出，停止模拟系统工作，保证系统和操作人员的安全性；主电感的双向电流信号采集电路采用霍尔电流传感器，根据流过的霍尔电流传感器的电流方向和大小，转化成相应的电压信号输出，再经过A/D模数转换器将霍尔电流传感器输出的电压信号转化为相应的数字信号，送入DSP系统的电流控制模块，作为电流控制环的反馈信号；双向DC-DC转换器两侧电源端口电流信号采集电路实现同电感电流采样电路，当发生电力电子装置器件过流情况时，及时关断模拟系统PWM输出，保护模拟系统电路器件。

DSP系统采用浮点型高速DSP TMS320F28335,主频150MHz，具有32位浮点处理单元。DSP的主要功能在于根据上位机的控制指令信号完成对EHA系统伺服控制和模型的解算，实现不同工况下其四象限运行引起的端口电气特性变化信息的计算，进而生成模拟系统的电流给定指令，判断出EHA系统能量流动方向；同时，将解析得到的模拟系统给定电流指令与A/D模数转换模块反馈回来的电感电流作差送入电流控制器，完成双向能量控制策略的选择和执行，实时模拟EHA系统四象限运行工况下的端口电压电流特性。

变换模块300还包含双向能量控制策略，该策略包括：从EHA计算模型中解析出实时功率，根据EHA电机的转矩和转速方向和负载转矩情况，判断EHA电机运行所在的象限，得到实时能量流动方向，结合A/D模块反馈回来的电压信号计算出机载电网端的实时平均电流，由该方向确定双向能量装置采用对应的电流控制器，具体控制功率管的PWM输出，得到能量流动的模拟情况。

在本发明又一实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述技术方案中任一项所述的方法。

在本发明又一实施例中，提供了一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述技术方案中任一项所述的方法。

本发明旨在保护一种基于电动液压执行器的四象限运行实时模拟器及方法，其基于电动液压执行器的四象限运行实时模拟器可以包括：工况设定模块600，其用于设定电动液压执行器的位移工况指令；信息获取模块100，其用于根据所述位移工况指令解析出所述电动液压执行器的电气特性参数；控制器200，其与所述信息获取模块100连接，用于根据所述电气特性参数生成第一指令；变换模块300，其与所述控制器200连接，用于根据所述第一指令模拟所述电动液压执行器的工作状态，产生模拟信号。实现对电动液压执行器所设定工况电气特性的模拟。本发明的基于电动液压执行器的四象限运行实时模拟器通过获取EHA四象限运行的工作情况；通过对EHA模拟系统运行时不同工况下能量流动的控制，达到对EHA实际系统相应工况下能量流动情况的模拟；通过对EHA模拟器的双向能量控制装置，完成对EHA端口电气特性的实时模拟通过修改EHA具体参数实时地获取所需EHA的不同工况下的端口电气特性，操作简单、通用性强，降低了机载供电系统能量综合管理的实验测试成本，缩短研发周期。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (6)

1.一种基于电动液压执行器的四象限运行实时模拟器，其特征在于，包括：

工况设定模块(600)，其用于设定电动液压执行器的位移工况指令，所述位移工况指令包括电流和电压；

信息获取模块(100)，其用于根据所述位移工况指令解析出所述电动液压执行器的电气特性参数，所述电气特性参数包括电流和电压；

控制器(200)，其与所述信息获取模块(100)连接，用于根据所述电气特性参数生成第一指令；

变换模块(300)，其与所述控制器(200)连接，用于根据所述第一指令模拟所述电动液压执行器的工作状态，产生模拟信号，所述模拟信号包括电流、电压、功率和所述电动液压执行器中电机的转矩、转速、转向、负载转矩中的一种或多种数据，其中，所述变换模块(300)为双向DC-DC转换器；

所述信息获取模块(100)包括：建模单元(400)，其与所述控制器(200)连接，用于接收所述位移工况指令，并将所述位移工况指令建立成数值计算模型并发送给所述控制器(200)，具体包括：

根据EHA系统数学模型，采用欧拉法对所述EHA系统数学模型进行二次建模，获得所述EHA系统数学模型的电机及液压作动部件的实时计算模型，所述计算模型如下：

式中，i_d、i_q为永磁同步电机三相电流坐标变换到dq轴上的电流；u_d、u_q为永磁同步电机的三相定子电压；L_d、L_q为永磁同步电机dq轴上的电感；R_s为永磁同步电机的定子电阻；w_e为永磁同步电机的电角速度；ψ_f为永磁同步电机的永磁体磁链；J为转子转动惯量；P_f为作动筒两腔的主动压强差；k_ilp、k_elp、k_ilj、k_elj分别为泵内泄露系数、泵外泄露系数、作动筒内泄露系数、作动筒外泄露系数；A为作动筒活塞的有效面积；B为液压油弹性模量；D为泵排量；V₀为作动腔容积；dex为作动杆的运动速度；x为作动杆位移；Fex为舵面受角度影响产生的空气载荷力；B_t为作动时的粘性阻尼系数；M为作动杆质量；w_m为永磁同步电机的机械角速度，h为解算EHA模型选用的步长，k表示当前解算周期下的状态变量，k+1表示下一解算周期下的状态变量。

2.根据权利要求1所述的模拟器，其特征在于，所述变换模块(300)包括：

能量泄放单元(500)，其用于泄放模拟的能量。

3.根据权利要求2所述的模拟器，其特征在于，

所述能量泄放单元(500)为DC-AC逆变器。

4.根据权利要求1所述的模拟器，其特征在于，

所述第一指令为脉冲宽度调制信号。

5.一种基于电动液压执行器的四象限运行模拟方法，其特征在于，包括：

设定电动液压执行器的位移工况指令，所述位移工况指令包括电流和电压；

根据所述位移工况指令解析出所述电动液压执行器的电气特性参数，所述电气特性参数包括电流和电压；

根据所述电气特性参数生成第一指令；

双向DC-DC转换器根据所述第一指令模拟所述电动液压执行器的工作状态，产生模拟信号，所述模拟信号包括电流、电压、功率和所述电动液压执行器中电机的转矩、转速、转向、负载转矩中的一种或多种数据；

所述根据所述位移工况指令解析出所述电动液压执行器的电气特性参数，包括：接收所述位移工况指令，并将所述位移工况指令建立成数值计算模型，具体包括：

根据EHA系统数学模型，采用欧拉法对所述EHA系统数学模型进行二次建模，获得所述EHA系统数学模型的电机及液压作动部件的实时计算模型，所述计算模型如下：

式中，i_d、i_q为永磁同步电机三相电流坐标变换到dq轴上的电流；u_d、u_q为永磁同步电机的三相定子电压；L_d、L_q为永磁同步电机dq轴上的电感；R_s为永磁同步电机的定子电阻；w_e为永磁同步电机的电角速度；ψ_f为永磁同步电机的永磁体磁链；J为转子转动惯量；P_f为作动筒两腔的主动压强差；k_ilp、k_elp、k_ilj、k_elj分别为泵内泄露系数、泵外泄露系数、作动筒内泄露系数、作动筒外泄露系数；A为作动筒活塞的有效面积；B为液压油弹性模量；D为泵排量；V₀为作动腔容积；dex为作动杆的运动速度；x为作动杆位移；Fex为舵面受角度影响产生的空气载荷力；B_t为作动时的粘性阻尼系数；M为作动杆质量；w_m为永磁同步电机的机械角速度，h为解算EHA模型选用的步长，k表示当前解算周期下的状态变量，k+1表示下一解算周期下的状态变量。

6.根据权利要求5所述的模拟方法，其特征在于，还包括：

泄放模拟的能量。