键合图法机器人机构动态仿真

给出了机器人机构动态仿真的键合图法,推导出了机器人系统状态方程的统一表达式。通过将运动副约束反力视为示未知势源加在系统键合图模型相应的０－结处,克服了微分因晨关系给系统状态方程的建立所带来的巨大的代数困难。结合具体实体给出了机器人机构系统键合图模型的建立方法,说明本方法的通用性及实用性。     

基于键合图理论的系统状态方程的转化方法

以键合图理论为基础,给出了系统状态方程的转化方法,推导出了通用的规则化的转化公式,特别适用于在计算机上自动地实现。用具体算例说明了所述方法的有效性。     

一种基于键合图的机构等效动力学分析方法

随着机械系统向高速、重载方向发展,构件的弹性变形、转动惯量等因素对机构动力学特性分析有不可忽略的影响,针对一般键合图理论在实现复杂机械系统动力学分析过程中建模困难的问题,本文在考虑构件弹性变形的前提下提出了基于键合图的机构等效动力学分析法,可以实现一般键合图方法难以实现的复杂机械系统建模.该方法包含两部分:基于一般键合图的机构等效动力学分析方法和基于矢量键合图的机构等效动力学分析方法.相比于一般的建模方法,该方法可以应用于三维机械系统领域,实现简单快速建模.     

基于键合图的五轴联动数控机床动态特性分析与能耗建模研究

制造业是我国碳排放的主要源头，高能效绿色机床装备是制造业实现“碳达峰、碳中和”目标的关键，机床的动态特性分析与能耗建模是机床绿色设计的重要环节。以五轴联动数控机床的各子轴系统为研究对象，针对其能量交互不明晰、自由度高、结构复杂的特点，基于键合图理论建立动力学特性数学模型和能耗模型。该模型综合考虑了机床各子轴系统动态特性和对能源消耗具有强关联性的关键变量，并利用Matlab-Simulink仿真工具建立了动态仿真模型。仿真分析和实验验证结果表明，所提出的基于键合图理论的动力学特性数学模型和能耗模型是合理且有效的。该模型对于深入分析各子轴系统的动态特性，了解其能量传递过程，指导其高能效优化设计，具有现实的指导意义。     

旋量键合图在并联机构动力学建模中的应用

旋量键合图将旋量理论与键合图相结合,兼具了旋量理论描述空间并联机构简洁、直观及键合图多能域建模统一、规范的特点。对空间并联机构基本组成单元--构件和运动副,利用旋量键合图,构建动力学模型,并进行模块化处理。在此基础上,调用单元模块,就可建立与可视化的机构一一对应的并联机构旋量键合图模型,按照规则化推导方法,得到适用于现代控制理论的空间并联机构状态方程。以曲柄滑块机构及空间3-UPS/S并联机构为研究对象,验证旋量键合图模块化建模的可行性,给出空间并联机构具有通用性的规则化动力学建模过程,并且进一步分析空间3-UPS/S并联机构匀速及加速运动状态下驱动力、支链约束反力变化规律。这种建模方法的应用为后续构建机器人系统全局动力学模型及控制研究奠定基础。     

基于键合图理论的发动机悬置隔振特性仿真分析

应用键合图理论,结合Simulink仿真程序,对国产某轿车半主动控制液压悬置进行仿真分析,并用实验验证。结果表明,通过对该悬置系统实施半主动控制,即在其工作状态下调节悬置内节流孔的开度,可以有效地改变悬置系统的动态特性。在振动的低频段内,尤其是在发动机怠速运转的激振频率点附近,可以对悬置系统的动特性进行适应性的调节和控制。实施控制后的液压悬置动特性能够满足悬置系统理想动特性的要求,从而可以降低并迅速衰减汽车怠速运转时发动机的振动,提高汽车的舒适性。     

摆动导杆机构键合图建模新方法

研究摆动导杆机构的键合图建模问题,提出一种虚位移原理与健合图相结合的摆动导杆机构建模新方法.该方法根据杆件的几何关系,确定单个杆件质心的运动规律与旋转副或滑动副的关系,运用多通口转换器建立包含旋转副或滑动副的杆件健合图模型,以杆件的旋转副或滑动副为链接点将各个杆件的健合图模型进行拼装,得到摆动导杆机构键合图模型,仿真计...     

基于键合图理论的汽车发动机液压悬置动特性的仿真研究

应用键合图理论,建立了汽车发动机液压悬置的键合图模型并导出数学模型,利用Matlab/Simulink仿真工具建立了悬置动特性的仿真计算模型.将仿真结果与实验结果进行对比分析,并应用所建模型分析了橡胶主簧刚度、橡胶主簧等效活塞面积、惯性通道长度和惯性通道横截面积等参数对悬置性能的影响.结果表明,在低频激励条件下的模型仿真结果与实验结果的变化趋势一致,数值基本吻合.液压悬置键合图模型能够较好地分析液压悬置的低频隔振特性.     

基于键合图的调压阀的动态特性研究

本文分析了一种调压阀的工作原理,用功率键合图法建立了该阀的动态模型,并转换为状态方程,用Matlab/Simulink对调压阀进行了数字仿真,为调压阀设计过程中的性能分析和参数优化提供参考。     

基于键合图理论的油管钳系统耦合特性研究

在修井作业中,油管钳要实现快速准确地完成工作不仅与其机械系统本身有关,还与液压系统、电气系统有关。一个完整的油管钳系统能否协同工作受很多因素相互影响,这也就是所谓的系统耦合。利用功率键合图和模块化方法建立油管钳系统的键合图模型。研究油管钳系统内部子系统之间的耦合关系可以提高修井效率、减轻修井工人的劳动强度。     

平面可控七杆机构的键合图动力学分析

介绍了基于键合图理论的混合驱动七杆机构的动力学分析方法，给出了机构的键合图模型，为确定混合驱动七杆机构的主辅驱动力、力矩大小提供了一种规则化、适合于计算机自动生成的动力学方程式，并给出了其动力学分析的一个具体实例。     

论键合图贮能元件的因果关系对系统动力学方程结构的影响

较详细地讨论了系统键合图贮能元件不同因果关系所对应的系统动力学正、逆问题方程的结构 ,这对系统动力学正、逆问题的计算机辅助建模及分析很有益处     

机器人机构动力学正问题的键合图法

介绍机器人机构动力学正问题的键合图法,推导出便于计算机自动生成的完整形式的机器人机构驱动力矩及关节约束反力的统一计算公式。结合实例给出机器人机构的键合图表示方法。将关节约束反力视为未知势源加在机器人机构键合图模型相应的０－结处,克服微分因果关系给建立机器人机构驱动力矩及关节约束反力统一公式所带来的极大的代数困难。通过实例表明本方法的有效性。     

复杂机电系统动力学相似分析的键合图法

现有动力学相似方法只适用于单能量域中元件(或部件)的动力学相似分析,难以对复杂机电系统这类多能域耦合系统的动力学相似展开研究。基于此,以适用于多能域系统建模的键合图为工具,论述复杂机电系统键合图相似的前提条件,推导出键合图各要素相似所对应的动力学相似条件。在此基础上,根据键合图的模态分析理论,进行系统模态相似研究,给出系统频率、振型等主要模态参数的相似关系,从而提出复杂机电系统动力学相似的键合图分析法。利用该方法既能很容易地导出系统的相似要求,而无须知道各现象的物理方程,又可以实现用简单的单能域模型系统来对多能域原型系统进行动力模型试验研究,从而为工程中复杂机电系统的动力学相似研究提供新的方法和思路。所提供的算例表明,该方法在指导复杂机电系统动力学相似设计及模型试验时,能快速、简便而又直观地得到系统相似所需满足的相似条件。