挖掘装置操作臂末端轨迹控制的试验研究

对排雷机器人挖掘装置的操作臂系统进行了动力学分析，建立了其动力学方程；利用PD反馈控制法对操作臂的末端轨迹控制进行了测试试验。测试结果表明，控制系统使操作臂具有较好的摆角收敛性；位置精度在X方向的误差值小于23mm，误差率小于2．3％，在Y方向的误差值小于16mm，误差率小于2．0％，能实现较精确的轨迹控制。     

应用ADAMS/CAR二次开发模块研究汽车操纵稳定性

为了实现汽车产品的虚拟开发,利用ADAMS/CAR二次开发模块建立了国产某小客车的整车多体系统动力学仿真模型。按照国家相关整车操纵稳定性的试验评价方法和标准,重复进行了整车稳态、转向回正等几种典型工况的仿真试验与分析。对比实车试验测试结果,主要参数项的最大仿真误差均控制在10%以内。对于实车试验测试和仿真试验测试结果均不理想的性能指标,经过参数调整可以得到比较理想的仿真结果。     

磁悬浮微进给机构的PID控制

利用磁悬浮技术实现了微进给机构的运动部件与运行导轨之间的无接触支撑,消除了摩擦与磨损,克服了摩擦产生的金属粉尘污染问题,采用主动可控电磁阻尼系统,控制线圈的电流即可控制系统的阻尼,可根据实际应用场合,确定采用恒定阻尼还是时变阻尼．对磁悬浮微进给机构实施PID控制,并进行了仿真试验．结果表明：当阻尼恒定不变时,应使C2=0．5～1．0,机构的位移控制超调量≤0．933％,绝对稳态误差值≤1．77～2．30μm;当采用时变阻尼系统时,位移控制超调量≤3．617％,绝对稳态误差值≤O．033μm,运动控制达到纳米级准确度。     

结合应力全局化与层次分析的拓扑优化设计

客车骨架作为主要承载件,其强度是否可靠直接决定整车的安全性。应用CAE分析方法对公交客车车身骨架进行拓扑优化设计,将材料许用应力惩罚函数引入到实体各向同性材料惩罚方法中,构造出基于应力全局约束的拓扑优化模型。采用层次分析法确定各工况最优权重系数,以综合工况下柔度最小为目标函数,将多工况下多目标优化问题转化为单目标问题求解。结果表明,优化设计后的车身结构应力布局均优于现有结构,车身弯曲刚度和扭转刚度分别增加了6.15%和7.14%,整车结构性能明显提升。     

利用不稳定系数TOI分析盘式制动器噪声

针对某型号车辆前轮盘式制动器低速制动时出现的制动噪声现象,应用ABAQUS软件,建立由制动盘、制动支架及摩擦衬块组成的盘式制动器有限元模型。通过对关键零部件自由模态仿真分析和模态的锤击试验,验证有限元模型的准确性。利用复特征值法,结合系统不稳定系数TOI,分析摩擦因数、材料弹性模量、制动衬块厚度参数变化量对盘式制动器制动噪声特性参数的影响规律。优化制动盘和摩擦片的结构,装车试验后解决了制动噪声问题。     

地下矿用铲运机工作装置的刚度强度系统研究

对地下矿用铲运机的工作装置刚度强度进行了系统研究,提出了分析该问题的方法、基本理论以及系统研究流程。     

两关节操作臂动态特性的试验研究

研究制作了两关节机器人操作臂 ,利用 PD反馈控制法 ,对其进行了位置和轨迹跟踪试验 .在测试数据和图形处理的基础上 ,利用梯度法从理论上分析确定其数学模型各参数的估计值 ,在计算机上完成仿真研究 ,试验结果验证了该模型具有良好的稳定性 ,能实现操作臂的位置、轨迹和速度等的精确控制 .     

转向器支座强度的试验测试和仿真分析

客车转向器支座常因焊缝疲劳裂纹而失效,目前还未能直接测得角焊焊缝处的应力分布和大小。该文将试验测试方法和有限元分析相结合,通过对支座在不同工况下测点的实测应力与有限元仿真结果进行对比分析,得出两者之间的误差,由此推算出在最大载荷时支座焊缝处的实际应力分布和大小,其理论误差小于15%。通过优化支座的结构设计,仿真分析结果显示整个支座的最大应力值可降低63%以上,该优化设计方案已经成功地应用到支座的改进设计与生产制造中。     

磁悬浮轴承结构移动平台的设计与控制仿真

根据磁悬浮轴承无直接接触摩擦与磨损的特点，设计了一种精密移动平台。移动平台在直线电机的无接触驱动和Proportional—Integral—Differential(简称PID)控制器的控制下，沿轴杆进行无接触摩擦阻尼的直线运动及精确定位。仿真试验结果证明，磁悬浮无阻尼结构有利于改善平台的位移输出动态性能以及提高运动控制精度；改变直线电机的性能参数及移动平台的固有振荡频率等，均可以改变平台位移输出的动态性能。精度分析表明，应用PID控制技术，控制系统本身引起的位移误差小于0．01μm，可实现0．5μm或0．1μm的位移控制精度。     

应用ADAMS/CAR二次开发模块

为了实现汽车产品的虚拟开发，利用ADAMS/CAR二次开发模块建立了国产某小客车的整车多体系统动力学仿真模型。按照国家相关整车操纵稳定性的试验评价方法和标准，重复进行了整车稳态、转向回正等几种典型工况的仿真试验与分析。对比实车试验测试结果，主要参数项的最大仿真误差均控制在10%以内。对于实车试验测试和仿真试验测试结果均不理想的性能指标，经过参数调整可以得到比较理想的仿真结果。