基于AMESim的直驱式电液伺服舵机控制系统的建模与仿真

舵机控制系统性能的优劣直接影响飞行器的飞行姿态与轨迹控制精度。介绍了一种直驱式电液伺服舵机控制系统的工作原理和结构组成特点,并基于AMESim平台对其进行了建模和仿真分析。为了满足控制系统动态响应及位置误差的要求,提出单一神经元自适应PID控制方法。仿真结果表明:该直驱式电液伺服舵机正反向运动性能稳定、响应速度快,稳态误差较小,能够满足飞行器舵机性能指标要求。     

改进型蓄能器设计与分析

为了抑制舰船舵液压系统压力冲击，提出一款新型液压减振降噪装置，将气囊、磁流变液阻尼器、阻尼孔3种常见的消振方法集成在一起。通过查阅液压手册，确定气囊的体积、压力参数；基于AMESim仿真，确定阻尼孔的数量、直径和长度；结合Lord公司生产的磁流变液阻尼器，确定磁流变液阻尼器的参数。基于AMESim，搭建改进型蓄能器仿真模型。结果表明：改进后的蓄能器在冲击模式下的插入损失大于15 dB；流量脉动模式下，当流量脉动频率大于100 Hz时，其插入损失大于10 dB;脉动频率越高，插入损失越大。     

数字式6-DOF运动平台运动不平稳现象分析

数字式6-DOF运动平台在起动、换向及低速运行时存在抖动或振动冲击等运动不平稳现象，本文从低速摩擦力特性、数字伺服步进液压缸的结构特征，以及6组数字液压缸在并联平台运动中不同的工作状态对平台运动的影响等方面进行了定性分析。分析表明，以上因素都是使得平台产生运动不平稳现象的重要因素。分析结果有助于在机械结构设计、加工选型，以及补偿策略等方面提出有针对性的解决方案。     

Stewart平台的综合谐振频率研究

载人的大惯量Stewart平台,多采用液压伺服系统驱动,其必然存在液压-机械综合谐振问题。这是由于油液的可压缩性、传动铰链的弹性及负载惯性等引起的。本文首先根据力-变形关系推导出Stewart平台的刚度矩阵,然后分别根据铰链和液压缸各自组成构件的串并联关系,推导出三维万向铰链和液压弹簧刚度的数学模型。进而建立了液压Stewart平台的无阻尼动力学方程,并据此研究了系统的综合谐振频率。理论计算与实验结果表明,平台的位姿、油液与铰链的刚度等因素决定了系统的综合谐振频率。     

负载敏感液压系统的超压和气蚀问题研究

针对压力补偿回路带梭阀的负载敏感液压系统中存在超压和气蚀的问题,分别在正负载和负负载作用下,结合负载敏感功能工作状态对负载敏感液压系统的超压和气蚀问题进行了研究,通过理论推导得出了超压和气蚀发生的具体负载条件,据此提出了限定系统负载边界和采用非对称阀控制非对称缸的优化改进措施,并通过模型仿真验证了改进措施对改善超压和气蚀问题的有效性,为带梭阀负载敏感液压系统的设计提供了理论依据。     

基于传递函数的数字液压缸建模与分析

在考虑功率匹配和非对称结构特性的基础上,以液压弹簧刚度最小位置为工作点,推导了阀控非对称缸的传递函数,给出了合理的液压固有频率计算公式,建立了通用的数字液压缸传递函数模型。利用所建模型,分析了参数意义和系统特性,并结合具体参数进行了仿真验证。结果表明,受负载和非对称结构影响,数字液压缸正反向运动特性存在差异;系统性能由内反馈回路的结构参数决定,系统稳定性良好。     

数字液压缸换向冲击特性研究

换向冲击是影响数字液压缸平稳性、准确性的重要因素。采用AMESim软件建立了包括四边滑阀、非对称缸、丝杆螺母反馈机构、螺杆螺母副及液压站在内的数字液压缸系统模型,重点分析了输入脉冲频率、反馈比、油源压力、阀芯形状、系统摩擦力等因素对换向冲击特性的影响,据此得到减小数字液压缸换向冲击的设计方法和控制结论。该研究对数字液压缸的设计与工程控制具有一定的参考价值。     

新型3RUU-1PU并联机构运动学与动力学研究

建立了3RUU-1PU型三自由度并联机构的动力学模型。推导了支链运动学反解的解析方程,给出了各分支构件速度、加速度与动平台速度、加速度的映射关系。基于运动学分析推导的Jacobian矩阵,采用虚功原理方法推导了并联机构的动力学模型。运用动力学模型对三自由度机构进行了实际计算,绘制了电机输出端力矩变化曲线。     

Stewart机构刚度映射建模与仿真

基于影响系数法和势能守恒原理建立包含主、被动铰链弹性变形以及外力作用下的Stewart机构刚度映射模型.与目前普遍采用的刚度矩阵映射模型相比,该映射模型不仅考虑了驱动支链轴向线刚度,被动铰链刚度,还考虑了外力作用下机构位形微变引起的Jacobian矩阵的变化,因此更具有一般性和精确性.通过一机构分析实例,结合刚度矩阵瑞利商评价指标,考察了两种模型下刚度性能的差异.     

一种新型数字液压缸的研究

介绍了一种新型数字液压缸,通过数字脉冲直接控制油缸的位置、速度和方向,实现了终点目标控制。