光栅刻划机金刚石刀具抬落机构控制系统

为了改善传统机械式光栅刻划机的刻划性能,提出了一种新型光栅刻划机金刚石刀具抬落机构。介绍了光栅刻划机及抬落刀机构结构组成,并根据需求分析选用压电陶瓷平台作为执行器件。搭建了一套抬落刀控制系统并完成硬件设计,针对光栅刻划工艺需求,设计抬落刀控制系统软件。系统采用总线通信方式,制定串口通信协议。结果表明,该新型机构机械结构简单、可实时控制、精度高、无振动和发热,提高了刻划光栅的质量和刻划效率。为了改善传统机械式光栅刻划机的刻划性能,提出了一种新型光栅刻划机金刚石刀具抬落机构。介绍了光栅刻划机及抬落刀机构结构组成,并根据需求分析选用压电陶瓷平台作为执行器件。搭建了一套抬落刀控制系统并完成硬件设计,针对光栅刻划工艺需求,设计抬落刀控制系统软件。系统采用总线通信方式,制定串口通信协议。结果表明,该新型机构机械结构简单、可实时控制、精度高、无振动和发热,提高了刻划光栅的质量和刻划效率。     

基于Pro/E Custom Load的运动控制仿真研究

基于虚拟样机技术,提出一种新的运动控制仿真的方法。利用Pro/Engineer的二次开发工具Pro/Toolkit,开发一个Pro/Mechanism模块中的Custom Load(定制负荷)插件,在插件中实现具体的控制算法,并利用插件在Pro/Mechanism中对虚拟样机进行机构运动仿真,从而在虚拟样机上实现控制算法的仿真。详细阐述其实现过程,并给出一个采用这种方法进行衍射光栅刻划机精密定位控制算法仿真的应用实例。     

基于柴油机虚拟样机的动力学仿真研究

通过对柴油机部件装配进行机构运动学和动力学仿真,能为柴油机的结构和性能优化提供依据。该文基于虚拟样机技术及其支撵软件VN4D和Pro／E,对12VPA6柴油机的曲轴-连杆-活塞机构进行了运动学、动力学仿真研究。首先,运用三维建模软件Pro／E,建立了12VPA6型柴油机曲轴-连杆-活塞机构的虚拟样机模型,然后将模型导入仿真软件VN4D中,对曲轴-连杆-活塞运动件进行了运动学和动力学仿真。通过计算机对柴油机虚拟样机的仿真运行,获取了仿真模型的运动学、动力学特性数据,得到了与理论分析相吻合的结果,为进一步对该型柴油机曲轴-连杆-活塞机构进行有限元分析奠定了基础。     

垃圾压缩机构机液耦合动态性能仿真分析

为了获得固定式垃圾压缩机构在各工作姿态机械及液压系统的工作情况,利用机械系统动力学仿真分析软件ADAMS建立了固定式垃圾压缩机构机械系统、液压系统模型,并利用Hvdraulic模块参数关联技术,建立起固定式垃圾压缩机构液压与机械一体化的虚拟样机模型,在此基础上进行了机液系统联合仿真,得到了液压系统以及机构在工作过程中重要参数的变化情况.研究结果为设计方案的可行性及物理样机的试制提供了一定参考.     

基于ADAMS和Matlab的协同仿真及分析

应用多体动力学仿真软件ADAMS/Control和强大的控制系统仿真软件Matlab/Simulink进行机械系统和控制系统的协同仿真研究。以雷达天线为实例,Matlab中输出的控制力矩为机械模型的输入参数,机械模型的天线仰角和电机转速为输出,形成一个闭环系统。结果表明,利用ADAMS和Matlab进行机械系统和控制系统协同仿真,可以为机电产品的系统动态仿真分析提供有效手段。     

摩擦提升机的虚拟样机研究

钢丝绳传动特性是摩擦式提升机设计一个重要的考虑因素.为了研究摩擦提升机提升过程中钢丝绳的动力学特性,为安全运行提供保证,通过虚拟样机技术及其支撑软件ANSYS和RecurDyn,利用相对节点法建立了钢丝绳的多体动力学仿真模型,构建了简化后的摩擦式提升机虚拟样机仿真模型.通过对摩擦提升机虚拟样机的仿真分析,获得了仿真模型的运动学、动力学特性数据,得到了与理论分析相吻合的结果.为设计经济、可靠的多绳摩擦提升机系统提供了有力的工具和实现方法,还可以推广应用到其他挠性传动的分析.     

基于MSC Adams/Car的空气悬架及整车仿真

利用MSCAdams/Car软件建立载货汽车后空气悬架系统多体动力学模型,仿真计算了悬架垂直刚度特性,证明模型的正确性.建立Adams/Car的整车模型,进行稳态回转试验的仿真分析.将仿真结果与道路试验结果进行比较,验证虚拟样机模型的正确性.     

城轨塞拉门虚拟样机建立方法研究

基于Recur Dyn和Matlab/Simulink的机电联合仿真分析功能,模拟了城轨塞拉门的开关门过程,提出了一种城轨塞拉门虚拟样机建立方法。首先建立机械系统仿真模型,然后采用速度、电流双闭环控制建立控制系统仿真模型,再将机械系统与控制系统相结合建立机电联合仿真模型。对仿真模型进行仿真分析,将仿真结果和实验结果进行对比,根据对比结果对机械系统和控制系统的仿真模型进行修正。最后对塞拉门的部分亚健康工况进行了仿真模拟,进一步验证了机电联合虚拟样机的正确性。     

MATLAB软件在控制系统的仿真与分析中的应用

文章主要讨论了MATLAB软件用于控制系统的动态仿真并对行驶轿车的动力学仿真和受控轿车的完整仿真模型进行了介绍，通过举例说明，MATLAB软件包可以成功地应用于控制系统的仿真与分析，在科学研究，生产等领域有广阔的应用前景。     

基于ADAMS的车辆传动系统动态特性仿真研究

为进行模型快速修改或更换,实现车辆动力传动系统高效建模仿真,基于可视化的动力学仿真软件ADAMS,应用模块化建模方法,按车辆动力传动系统的物理组成进行模块分解。建立车辆动力传动系统各分模块虚拟样机模型,并组浆成车辆动力传动系统共同工作虚拟样机模型。利用该模型,对某型履带车辆进行换挡动态仿真,并与试验数据比较分析。结果表明,仿真数据与试验结果能较好吻合,该模型能够用来仿真车辆传动系统的动态力学性能,并为后续研究提供支持。     

衍射光栅机械刻划过程的有限元仿真分析

研究关于衍射光栅机械刻划的槽形精度控制问题。衍射光栅机械刻划是一种在超精密刻划机上利用金刚石刀具对光栅铝膜进行微细挤压的成形技术,表面成形精度要求高。但是由于光栅机械刻划工艺复杂,刻划过程中铝膜材料的成形机理难以掌握,内部流动规律和变形特征无法认识。为了解决上述问题,首先根据铝膜压痕实验建立拟实条件,在Deform 3D金属成形仿真环境下通过实体模型导入时的缩小比例功能实现尖劈刻划刀的微刃口建模,并建立了机械刻划光栅铝膜的有限元仿真模型。通过和实验槽形结果的对比,验证了仿真模型的精确性。最终获得了铝膜材料在刻刀及其刀尖钝圆作用下的流动规律,揭示了机械刻划光栅过程中铝膜的弹塑性变形特征,为衍射光栅机械刻划工艺的研究提供了依据。     

Time Delay Compensation for Hardware-in-the-loop Simulation of a Turbojet Engine Fuel Control Unit Using Neural NARX Smith Predictor

Hardware-in-the-loop (HIL) simulation is an effective technique that is used for development and testing of control systems while some of the control loop components are simulated in a proper environment and the other components are real hardware. In a conventional HIL simulation, the hardware is an electronic control unit which electronic control signals are communicated between the hardware and the software. But, HIL simulation of a mechanical component requires additional transfer systems to connect the software and hardware. The HIL simulation can achieve unstable behavior or inaccurate results due to unwanted time-delay dynamic of the transfer system. This paper presents the use of Smith predictor for time-delay compensation of transfer system in the HIL simulation of an electro-hydraulic fuel control unit (FCU) for a turbojet engine. A nonlinear auto regressive with exogenous input (NARX) neural network model is used for modeling and predicting the FCU behavior. The neural model is trained by Levenberg-Marquardt algorithm and the training and validation sets are generated using the amplitude modulated pseudo random binary sequence (APRBS). The consistency of the experimental real-time simulation and off-line simulation shows the applicability of the presented method for mitigating the effect of unwanted dynamic of the transfer system in the HIL simulation.

     

大推力氢氧补燃发动机推力闭环控制设计

提出了大推力氢氧补燃发动机推力闭环控制系统的软硬件平台,为建立液体火箭发动机综合控制系统奠定了坚实的基础。首先,建立了氢氧补燃发动机实时动态非线性模型,在此基础上得到了设计点线性化模型并验证;其次,在线性模型的基础上采用根轨迹法设计了推力闭环控制器,将控制器与非线性模型联合仿真验证了算法的有效性;最后,介绍了发动机硬件在回路系统的软硬件配置,并进行了控制器的平台验证,从操作和实现方式上验证了软硬件平台。该设计满足算法需求且界面人性化,易于操作。     

神经网络技术在高铁站多联机空调节能控制中的应用

本文基于神经网络技术设计空调控制软件系统,对传统人工控制模式和神经网络控制器进行对比研究.首先利用Energy Plus仿真软件建立真实高铁站建筑及其多联机空调系统模型,对该空调系统设置424种工况完成了一整年运行仿真,然后从百万条仿真数据中抽取PMV(predicted mean vote,预测平均投票)热舒适度和能...     

Series compliance for an efficient running gait

The important message to take from this article is that a robot is a unified dynamic system comprising electronics, software, and mechanical components, and for certain tasks such as running, a significant portion of the behavior is best exhibited through natural dynamics of the mechanism. Therefore, the mechanical system must be specialized for the task and designed with the same care for dynamic control as the software control system. In constructing the ECD leg, we have attempted to follow this philosophy and design the mechanical system for the specific tasks of walking and running. The prototype actuator, with dynamics verified by testing, exhibited behavior that enabled running in simulation. The ECD leg builds on design revisions from the BiMASC prototype, and the successful experiments with Thumper hopping around the laboratory have proven the ideas and engineering behind the design. Prof. Grizzle's group at the University of Michigan has already demonstrated tentative walking with MABEL, and we expect to demonstrate robust and efficient walking and running gaits in the near future.     

汽车发动机模型硬件在环仿真研究

由于对汽车发动机模型研究侧重面不同,其方法、复杂度和深度也各异。为保证模型的相对简单和有效性并适应控制和诊断需要,简化了气缸内的燃烧过程和机械系统动力学过程,并在MATALB／SIMULNK环境下建立了面向控制和诊断的发动机模型,主要包括：进气岐管子模型,气缸内气体压力子模型和机械系统动力学模型,并基于RT-LAB机群对所建模型进行了硬件在环仿真。     

虚拟样机技术在汽车变速箱设计中的应用

该文在介绍机械系统动态仿真理论基础,分析机械系统动力学分析软件ADAMS／Engine模块中齿轮传动的算法原理和参数化建模方法基础上,采用虚拟样机的方法对某型号汽车六档变速箱进行仿真分析。在Pro／Engineer中建立了汽车变速箱的三维模型,结合ACF方法在ADAMS／View中实现了换档变速过程的运动仿真,在ADAMS／Engine模块中建立变速箱传动齿轮的参数化动力学模型,并对第五档斜齿圆柱齿轮的传动进行了动力学仿真分析。在模型输入端输入转矩作为动力,在输出端施加各种模拟载荷,仿真后得到了与实验基本一致的动力响应曲线。该文为齿轮和轴的强度校核、机构优化及噪声控制提供了依据,为改进和优化变速箱提供了有效的实验方法。