基于RecurDyn和Matlab/Simulink的一种小型轮式平台的联合仿真

为了验证后轮为万向轮时平台的转向性能,提出了一种基于RecurDyn与Simulink的联合仿真策略。在SolidWorks建立了一种小型轮式平台,平台前轮为主动轮,后轮为万向轮,两个主动轮分别由两个电机独立驱动。将三维模型导入到RecurDyn中,添加相应的约束,设定相应的参数,验证模型的准确性,建立相应的接口;在Simulink中搭建无刷直流电机的模型,并且搭建相应的调速系统,同时验证模型的正确性;将两个电机的转速作为输出,通过接口输入到RecurDyn中作为两主动轮的驱动,通过对电机的控制,从而完成平台的直行、转弯、中心转向等动作。仿真结果表明这种轮式平台有良好的转向性能,搭建的电机模型能够实现相应的功能,电机的控制策略也是可行的。本研究对平台的实物研制及实验具有重要意义。     

向心型履带式全方位移动平台运动分析

针对轮式全方位移动平台在负重、振动等方面的不足,基于全方位履带结构设计了向心型全方位移动平台,并对平台进行了运动特性分析。列举三履带、四履带平台布局形式,建立了平台运动学和动力学模型。分析平台运动的各向相异性,得到最大速度和最大加速度分布规律,确定了两种平台合理的辊轮偏置角分别为α≥π3 rad和α≥π4 rad. 选取相同辊轮偏置角进行对比分析后可知,四履带平台相对于三履带平台在速度和加速度方面都有较大的提升,但三履带平台的运动均衡性较好。比较了两种平台在体积、质量、控制等方面的优点和缺点。利用ADAMS软件建立了两种平台的虚拟样机,针对横向、纵向和中心转向3种典型全方位运动及其各向相异性进行了仿真。仿真结果表明,所建平台具备全方位移动性能,同时验证了该平台的运动特性。     

一种轻型履带式移动平台运动性能仿真分析

由于传统履带式移动平台在转向行驶中地面对履带板的磨损严重、转向可控性差、转向效率低等缺点,在传统履带的基础上,设想出一种轻型履带式平台,在履带板上增加可以自由滚动的小辊轮,可以将履带与地面产生的滑动摩擦力一部分转变为小辊轮滚动摩擦力,以此减少履带板的摩擦损耗。将辊轮锁死可以等效为传统履带,与辊轮自由转动情况下二者进行对比分析。利用Solidworks软件建立平台样机三维模型,对上述两种情况进行仿真实验并对比研究。仿真结果表明,同等情况下该轻型履带式移动平台与传统履带式移动平台相比,直线行驶时动力学性能基本相同,转向行驶时效率提升了66.67%。因此该轻型履带式移动平台拥有与传统平台同等的直行行驶能力,同时改善了传统平台的转向性能。     

某重型履带装甲车辆机械-液力联合制动建模与仿真分析

机械-液力联合制动是重型履带装甲车辆普遍使用的制动技术,因此,主要采取仿真技术对机械-液力联合制动进行建模与仿真分析,通过RecurDyn软件建立某重型履带装甲车辆动力学模型,采取Matlab软件建立机械制动器和液力制动器数学模型,再设计装甲车辆制动工况,对二者进行联合仿真,并对仿真结果综合分析,为重型履带装甲车辆制动系统设计提供参考.     

新型履带式全方位移动平台运动分析

为了改善轮式全方位移动平台路面适应性、载重等方面的不足,基于全方位履带结构,采用与传统履带车辆类似的对称布局形式,设计新型的履带式全方位移动平台.根据平台布局特点,确定最优布局形式,建立运动学和动力学模型,分析平台运动的各向相异性.以中心转向运动为例进行对比分析可知,全方位平台转向滑动摩擦力矩和驱动力矩均减小.为了确保全方位平台具备和传统履带平台相同的转向能力,确定平台设计应满足的几何条件.根据设计原则,利用ADAMS软件建立平台虚拟样机,对平台纵向直行、横向直行、45°斜行、中心转向运动、E级不平路面和爬越楼梯进行仿真.仿真结果表明,该平台具备全方位移动性能和较好的路面适应性.     

全方位移动平台全向运动的分析

针对行走机构、动力系统结构、软件控制结构简要介绍了全方位移动平台实现全向运动的三个条件,提出了一种方便理解判断的逆向分析法,实际证明该方法简单有效。     

基于温升曲线的电机过载控制研究

针对某履带全方位平台所用电机的特殊需求,为进一步提高平台越野能力,提出一种基于一定过载倍率下电机温度特性曲线的电机控制方法,通过理论分析得出了电流、时间与电机温度的关系,利用实验测定电机不同过载倍率下温度特性,拟合电机温升曲线与电机过载时间曲线,通过多次实验修正电机温升函数参数,验证了方法的正确性。通过控制电机一定过载工况下的工作时间,最大程度地提高了电机的过载能力,较大程度上提高了平台的越野爬坡能力与加速性能。     

基于Ansys的高效转向履带结构强度分析

在不平路面条件下,与轮式车辆相比,履带式车辆具有更好的通过性以及机动性~([1]),但传统意义上的履带式平台转向功耗大、磨损严重。针对这一问题提出了一种新型履带,利用Solidworks建好履带模型,对其进行受力分析,得知此履带存在两种极限工况,其一为在不平地面上行驶时,个别负重轮不承受重力的工况,其二为在30%斜坡上行驶时的工况。针对此两种极限工况,基于Ansys对履带单元主要零件进行了受力分析及仿真,与其各自材料属性进行对比后得知,各零件最大变形及最大应力均满足各自材料属性要求,故此新型履带结构安全可靠。