基于RecurDyn的钢板弹簧动力学模型的建立与参数辨识

基于离散梁原理,提出一种在RecurDyn系统中建立钢板弹簧多体动力学模型的方法。通过用户自定义子程序的方式为钢板弹簧片与片之间所定义的三向力,可有效模拟弹簧片间的接触力和摩擦力,建模方法可有效兼顾钢板弹簧的刚度特性和迟滞特性。利用RecurDyn系统提供的ProcessNet二次开发工具,通过引用AForge.NET开源框架,实现了遗传优化算法与RecurDyn系统的无缝集成。基于两片模型等效模拟多片模型的思想,所开发的应用程序可以对所建立的两片钢板弹簧动力学模型的参数进行有效辨识,使得模型能够较真实地反映钢板弹簧的实际特性。通过一个实例验证了钢板弹簧动力学模型的正确性及应用程序的有效性。     

火箭炮平衡悬架钢板弹簧三连杆模型研究

以远程多管火箭炮平衡悬架钢板弹簧为研究对象,利用ABAQUS软件建立了有限元模型,得到了钢板弹簧刚度特性。为便于研究远程多管火箭炮的平顺性能,将钢板弹簧简化为三连杆模型,通过Isight集成优化法与逆向仿真法对三连杆模型参数进行辨识,建立了准确的三连杆模型。利用ADAMS对三连杆模型进行仿真计算,并与有限元结果对比,验证了模型的准确性。     

基于ADAMS钢板弹簧多体动力学模型的参数辨识

应用离散梁原理在ADAMS中建立钢板弹簧的动力学模型。为适用于整车仿真,建立两片的钢板弹簧模型代替原有的多片模型。运用ADAMS中的试验设计模块ADAMS/Insight分析Beam梁参数,辨识影响刚度特性的主要参数,并以分析得到的参数作为设计变量,在ADAMS中进行优化,使其满足设计刚度。在满足刚度设计要求的前提下,对钢板弹簧的迟滞效应进行模拟。使用ANSYS建立钢板弹簧的有限元模型,模型考虑簧片间的摩擦,仿真得出了钢板弹簧在加载与卸载过程中的位移曲线,为钢板弹簧动力学模型的迟滞模拟提供了目标曲线。研究表明,经参数辨识后得到的钢板弹簧模型能准确反映其动力学性能,适用于整车仿真。     

四轴联动加工中心误差模型及参数辩识

基于对多体系统理论,以三轴加工中心误差模型及参数辩识为基础,建立了四轴联动加工中心运动误差模型。以Ｍａｋｉｎｏ加工中心为对象,建立了数学模型并进行了参数辩识。在参数辩识中,采用国际先进的Ｒｅｎｉｓｈａｗ测量系统回转误差,且与传统方法相结合,开发出一套即精确又有效的方法,具有一定的实用价值。     

气动马达模型的辩识和分析

通过对气动马达实时采样、离线数据分析、仿真等辩识工作,获得气动马达的数学模型,并对气动马达模型的动特性进行了分析。     

基于B&R控制器的动力学参数辩识在机器人控制中的应用

利用B&R控制器良好的实时特性和它的AS软件平台,获得机器人关节实时位置q(t)、速度q觶(t)、加速度q(t)以及力矩数据,完成机器人静态参数辩识,得到精确的机器人系统数学模型。有了数学模型以及机器人轨迹规划器输出的位置、速度、加速度参数,利用机器人动力学方程基本方程,就可以规划出机器人运动的各轴力矩,从而实现机器人力矩前馈控制,保证机器人具有良好的动态性能。     

碟形弹簧隔振器不对称迟滞模型及参数辨识

建立了碟形弹簧隔振器非线性迟滞模型,该模型用修正的Y Q Ni模型描述非对称迟滞特性,用等效粘性阻尼描述阻尼性能。然后,采用分步识别算法对建立的理论模型进行了参数辨识,并根据方程的数值解对碟形弹簧隔振器的隔振特性进行了分析。最后,试验验证了该模型的合理性。     

电液伺服激振试验台系统辩识与动态补偿

对德国Schenck公司生产的电液伺服激振试验台进行模型及参数辩识,并根据实际需要在一定频率范围内对系统进行动态补偿,从而为利用该试验台实现环境扰动作用的室内模拟再现提供技术基础。     

磁流变阻尼器动力学模型参数识别

针对磁流变阻尼器动力学模型中的未知参数,采用阻尼最小二乘法进行参数识别。推导了剪切阀式磁流变阻尼器的数学模型并进行动力特性仿真,通过仿真结果分析,提出磁流变阻尼器非线性Bingham参数模型,利用阻尼最小二乘法识别出非线性Bingham模型的参数,得到磁流变阻尼器动力模型。通过动力模型仿真验证,结果表明非线性模型可以准确的描述磁流变阻尼器的动力特性,说明阻尼最小二乘法能有效的识别非线性参数模型,为磁流变阻尼器在汽车碰撞缓冲吸能应用方面奠定了基础。     

蜂窝纸板的黏弹性建模与动态参数识别

对蜂窝纸板的黏弹性进行了建模,将松弛核表示为指数函数叠加的形式,并对蜂窝纸板一质量系统在冲击激励下的动态特性进行了建模。采用改进的Prony方法识别出自由响应数据的极点和留数,并建立了识别蜂窝纸板一质量系统动态参数的方法。设计了蜂窝纸板一质量系统冲击响应实验系统,并根据实验数据对蜂窝纸板动态参数进行了识别。     

挖掘臂动力学参数与液压缸摩擦力参数辨识

建立了挖掘臂单关节动力学模型及液压缸驱动力模型,将模型中的未知动力学参数及非线性摩擦力参数线性化表示。利用测量的系统压力及角度信息,分别采用带遗忘因子的递推最小二乘法及递推增广最小二乘法对系统参数进行辨识。对辨识所得的两个模型进行仿真,与实际系统对比分析结果表明,辨识模型能很好地逼近实际系统。误差对比分析结果表明:递推增广最小二乘法比带遗忘因子的递推最小二乘法误差减小约28%,对系统噪声有更好的鲁棒性。     

金属橡胶材料的动态力学建模及参数辨识

金属橡胶隔振器作为军用装备上的悬置元件,具有很好的缓冲减振作用。首先根据等效阻尼理论及傅里叶级数展开式来近似表示金属橡胶元件在隔振系统中所产生的阻尼力和弹性恢复力,而后由所建立的数学模型出发,推导出其参数线性辨识方程,利用遗传算法得到金属橡胶材料的线性刚度、三次刚度及滑移刚度,最终通过对比得到了其在不同激励条件下所形成的变化趋势。     

非线性蛇簧联轴器簧片的强度可靠性模型

在非线性蛇簧联轴器簧片力学模型分析的基础上，建立了簧片在随机应力下的强度和疲劳累积损伤可靠性模型。     

超磁致伸缩执行器位移模型的参数辨识

准确辨识模型参数是提高超磁致伸缩执行器位移控制精度的关键,针对单一算法难以实现对超磁致伸缩磁滞非线性模型参数准确识别的问题,将遗传算法与模拟退火算法融合,首先利用遗传算法的快速搜索能力得到一个较优群体,再利用模拟退火算法的突跳能力对整个群体进行优化调整,并在算法中引入最优保留策略和动态步长搜索方法,提出一种改进的遗传模拟退火算法,并将其应用于对超磁致伸缩执行器位移磁滞非线性模型参数辨识。该算法兼具遗传算法和模拟退火算法的优点,既有较快的收敛速度,又提高了辨识精度和最优解质量。通过试验验证,超磁致伸缩棒伸长量的模型计算结果与测量值符合程度较好,平均相对误差为3.85%,该方法能方便有效地辨识模型参数。     

垂直平面三杆柔性机械手动力学建模及仿真

为解决柔性机械手动力学建模常用的有限元等方法导致模型精度不高的问题,将柔性机械手视为连续整体,用矢量法建立了机械手的动力学模型。对比了矢量法和FEM法建立的动力学模型以及理想状态下机械手刚体动力学模型的仿真结果。对比结果表明,用矢量法建立的柔性机械手动力学模型是可行的,精度也较高。     

单臂SCARA手的动力学建模与参数辨识

针对单臂SCARA手臂机械结构,获取单臂高速大气机械手的动态特性对于机器人的精确运动和动力学控制有着重要的意义。首先将SCARA型机械手动力学分为上升、旋转和伸缩三个模块进行讨论。然后提出了其等效的运动学模型,并求出运动学的正反解,同时用拉格朗日法求出了动力学方程。最后利用参数辨识的方法求解出摩擦系数。利用了MATLAB机器人工具箱对机械手的运动学和动力学进行了仿真实验,通过比较整个动态转矩和电机扭矩证明了算法的有效性。经过实际测试,该动力学可靠有效。