单级倒立摆稳定控制及其联合仿真

针对倒立摆系统的稳定控制,提出了一种基于广义扩展线性化的非线性控制方法,设计了非线性状态反馈控制器.同时利用ADAMS软件建立单级倒立摆虚拟样机模型,通过其输入输出接口实现对Matlab的通信,并进行了ADAMS/Controls控制模块与Matlab联合仿真分析.仿真结果验证了控制方法的有效性,且更接近物理样机控制效...     

基于ADAMS的双足机器人建模与仿真

为了提高双足机器人的设计效率,可以通过虚拟样机技术对其进行设计与仿真。针对机器人设计双足行走步态,首先以实际的物理样机为原型,建立双足机器人的七连杆模型,并用解析法求得机器人的逆运动学模型;然后在ADAMS软件中建立参数化的虚拟样机模型,在Matlab软件中规划双足机器人在平地上的完整行走步态;最后将规划的步态导入ADAMS中,在虚拟样机上实现了双足机器人的行走仿真。仿真结果与规划的行走步态基本一致,验证了虚拟样机的有效性,从而为双足机器人的设计与步态规划提供了一种新的方法和可靠依据。     

欠驱动步行机器人实时仿真系统设计

开发了异构多软件平台融合的机器人实时仿真系统。在欠驱动步行机器人动力学建模中引入虚拟样机技术,利用ADAMS软件生成动力学模型,利用MATLAB软件设计控制器,二者通过接口实现联合仿真;在开发人机界面及连接各个模块的接口中引入MATLAB和VC＋＋混合编程技术,完成对硬件的驱动控制及系统平台的操作。该仿真系统实现对欠驱动步行机器人进行理论步态仿真、控制方法的开发及实验研究,对实体机器人的控制调试、实时控制算法的设计。     

基于ADAMS的并联机器人运动学和动力学仿真

应用机械系统动力学仿真分析软件ADAMS,建立了Stewart型并联机构的虚拟样机模型,包括对并联机器人各部件的简化方法、在ADAMS中的模型描述及仿真过程控制,并利用该虚拟样机模型对并联机器人进行了运动学和动力学分析。为并联机器人系统的设计、制造和模拟运动作业提供了理论依据和主要参数。实现了在计算机上通过使用CAE仿真软件朱对并联机器人的运动和动力性能进行分析,为并联机器人的设计提供了一套有效的分析方法。     

下肢外骨骼机械结构的分析与设计

为了实现人的智能与机械的力量之间的结合,使人具备机械的力量、速度和耐力,正在设计用于实现负荷行走功能的下肢外骨骼.机械结构的设计是下肢外骨骼系统的关键技术之一.首先基于人体行走的生物学特征,阐述了下肢外骨骼机械结构的设计方法.然后利用零力矩点(ZMP)稳定性理论,分析了外骨骼的动态稳定性的特点.最后在ADAMS中建立了外骨骼的虚拟样机模型,对外骨骼行走模型进行了仿真,通过对比仿真结果,验证了模型ZMP处于稳定状态,从而说明利用ADAMS虚拟样机仿真的可行性.     

基于ADAMS与Simulink的协同仿真技术及应用

基于多学科协同建模与协同仿真的虚拟样机技术，已经成为现代复杂产品设计的一个重要手段，文中主要对ADAMS与Simulink之间的协同仿真技术进行介绍。通过分析协同仿真实现方式和两者提供的外部接口，探讨了ADAMS与Simulink进行协同仿真的若干种方法，实现了两者在单机环境和网络环境下的交互式协同仿真，并以一个五自由度转台的控制器设计为例，验证了这些协同仿真方法的可行性和实用性。支持网络环境下的远程协同仿真技术为跨区域的多领域部门之间进行产品协同设计提供了便利，是工程仿真软件发展的一个重要方面。     

机器人力控制仿真试验与研究

为了解决机器人在特定接触环境操作时对可以产生任意作用力柔性的高要求和机器人在自由空间操作时对位置伺服刚度及机械结构刚度的高要求之间的矛盾.对机器人力控制问题进行了研究,利用机械动力学仿真软件ADAMS/VIEW建立关节机器人的虚拟样机模型,通过其输入输出接口实现与MATLAB的通信,基于SIMULINK建立关节机器人力控制系统模型,将联合仿真概念引入到机器人力控制领域,最后进行仿真试验,对控制算法进行仿真验证,以提高控制精度和控制质量,通过对仿真结果的分析和处理证明此方法的合理性和有效性,为机器人力控制提供了一套有效的分析方法.     

轻型履带式移动机器人虚拟样机实现方法

简要介绍了虚拟样机及其支撑技术。针对虚拟样机动力学仿真软件ADAMS建模功能一般的特点,提出采用SolidWorks与ADAMS结合的三维建模与动力学仿真的通用方法。在轻型履带式移动机器人的虚拟样机构建中,考虑到履带部件建模及添加运动副、受力等操作的重复性,以ADAMS宏命令来建立参数化的虚拟样机模型,然后进行仿真分析并绘制结果曲线。     

基于ADAMS的自动机动力学建模与仿真

在某型高炮自动机的研究中,针对自动机发射控制的准确性,利用Pro/E和ADAMS软件建立自动机的虚拟样机模型,通过仿真结果与物理样机实测数据比较,证明所建虚拟样机的可信性.重点对自动机闩体系统的动力学特性进行了仿真分析,得到了满意的结果,并研究了结构参数变化对火炮性能的影响,证实了引入虚拟样机技术对高炮自动机进行研究分析的可行性和优越性,并为进一步的设计工作提供了依据.     

基于虚拟样机技术倾转四旋翼飞行器联合仿真

为了解决倾转四旋翼飞行器的机械系统及控制系统的设计问题,首先在ADAMS软件中建立倾转四旋翼飞行器的虚拟样机机械模型,同时在MATLAB/Simulink环境中引入了跟踪微分器并建立了非线性串级PID控制系统模型,然后通过搭建共享的虚拟样机模型实现联合仿真,最终得到机械系统和控制系统优化后的设计方案.仿真结果表明:倾转四旋翼飞行器的姿态调整过程稳定,具有很好的动态响应特性,为今后旋翼倾转过程的理论分析打下了良好的基础.     

基于虚拟现实技术的深海集矿机行驶系统仿真

在深海底恶劣的环境中,集矿机的行走是不容易控制的。因此作者采用虚拟现实技术对集矿机的行驶进行仿真,这将有利于更好的控制其行走。该文的前提是集矿机液压驱动系统的数学模型已建立,且得到了系统的Simulink模型。该文主要介绍如何使用虚拟现实建模语言VRML建立一个与集矿机相关的虚拟现实场景,并通过Simulink中的VR工具箱将集矿机行使控制系统与该虚拟世界建立关联,从而利用Simulink模型产生的信号控制和操纵虚拟世界中集矿机的运动。     

虚拟样机技术在汽车变速箱设计中的应用

该文在介绍机械系统动态仿真理论基础，分析机械系统动力学分析软件ADAMS／Engine模块中齿轮传动的算法原理和参数化建模方法基础上，采用虚拟样机的方法对某型号汽车六档变速箱进行仿真分析。在Pro／Engineer中建立了汽车变速箱的三维模型，结合ACF方法在ADAMS／View中实现了换档变速过程的运动仿真，在ADAMS／Engine模块中建立变速箱传动齿轮的参数化动力学模型，并对第五档斜齿圆柱齿轮的传动进行了动力学仿真分析。在模型输入端输入转矩作为动力，在输出端施加各种模拟载荷，仿真后得到了与实验基本一致的动力响应曲线。该文为齿轮和轴的强度校核、机构优化及噪声控制提供了依据，为改进和优化变速箱提供了有效的实验方法。     

一种基于虚指令集技术构建快速的可重用的指令集仿真器的方法

指令集仿真器是进行系统体系结构设计与评估、系统软件设计与开发以及进行软、硬件协同开发的有利工具。然而指令集仿真器对目标体系结构具有极大的依赖性,无法跨越多个目标平台工作,这就成了制约它发展的一个重要因素。文章根据DSP处理器的特点,参考传统仿真策略,提出了一种改进后的仿真技术,可以极大地提高仿真器运行效率。在此基础上,又结合虚指令集技术,构建VIS仿真器,改变了传统仿真器只能用于单一处理器的局面,使之能够适用于多款处理器结构。这为指令集仿真器的广泛使用提供了有力的保证。     

基于虚拟现实的塑料注塑成型系统场景可视化

虚拟现实,作为一门新型技术,已成功地应用于工程、设计和制造业领域.该文针对塑料注塑成型复杂的设计、制造、加工过程,将虚拟现实技术应用到塑料注塑成型过程中,并利用Delaunay三角剖分技术结合立体显示技术,开发了一种实用的虚拟场景.在此场景中可实现注射系统的全部设计和制造过程,并结合面向对象的编程技术和OpenGL图形库,实现注射成型系统在虚拟现实场景中的动态可视化,从而能够预先感知注射系统在设计、制造过程中可能出现的问题,并加以解决,实践证明了其可行性.     

Modeling and controlling the mobile harbour crane system with virtual prototyping technology

Virtual simulation of the real behaviour of mobile harbour crane (MHC) without using the traditional build-and-test method is an imperative approach to the design stage that can increase the quality of the product by reducing manufacturing cost and errors. This paper introduces an engineering model that describes the mechanical behaviour of MHC, and the control design for increasing the position accuracy. Based on a concept of the MHC, a virtual mechanical model was created using SOLIDWOKS, which was then exported to the Automatic Dynamic Analysis of Mechanical System (ADAMS) environment. This model was simulated to investigate the dynamic behaviour of the MHC system. In addition, an adaptive siding mode PID controller was also developed in MATLAB/Simulink to control the crane trolley position and suppress the swing angle of the load. This co-simulation demonstrates the reliability of the mechanical and control functionalities of the developed system.     

虚拟现实及其应用进展

虚拟现实是一种多通道的新型人机交互接口,它提供了具有沉浸感的智能虚拟环境并允许用户和该环境进行交互.计算机技术、交互技术和人工智能等相关技术的快速发展促进了虚拟现实技术的巨大进步,以此为基础的实际应用也得到了很快的发展和提高.描述了虚拟现实的涵义及其本质特征,归纳了适合使用虚拟现实技术的场合,并介绍了虚拟现实技术在教育、医疗、科学可视化和工程制造等方面的最新应用,最后对虚拟现实未来的应用做出了展望.     

基于虚拟仪器架构的电子测量工作站设计

基于虚拟仪器体系结构将电子测量仪器以工作站的形式进行设计与实现。提出事件处理机的概念,用FPGA进行实现,并将其作为工作站的设备控制核心,以USB2.0总线作为设备与主机的通信接口,集成实现了示波器、逻辑分析仪、信号发生器等多个硬件模块,软件采用LabWindows/CVI及VC++7.1工具,实现了关联测量模块之间的同步与联动。     

一种新的基于MATLAB的虚拟现实交互性实现模式

介绍了Matlab中的虚拟现实工具及其接口。利用Matlab中的虚拟现实工具箱,提出一种在Matlab／Simulink虚拟现实环境中实现交互性的网络化方案,缩短了虚拟现实产品的开发周期,能够更容易被开发者掌握。最后举了一个应用实例。