多回路气压动力系统数值建模研究

针对气压动力系统数值建模,提出了一种新的模块连接方法.统一处理管道、阀和三通连接的边界条件,实现了完全面向对象建模.用隐式方法建立了三通的数学模型,解决了三通建模的难题.通过 LU 分解和 SVD 最小二乘法相结合发展了一种求解线性方程组的新算法,从而兼顾了计算的准确性、快速性和稳定性.成功地开发了一套气压动力建模软件,仿真实例表明该软件是可靠的,可以提高建模的效率和质量.     

一个面向对象的集成多视图建模方法

针对现有CIMS建模方法中不同视图模型之间的一致性等问题,提出了一个面向对象的集成多视图建模方法－－O2IDEF．O2IDEF方法从功能、信息、动态3个视图来建立系统的模型;以功能模型为基础,进行必要的添加、分析和提取,从而生成系统的动态模型和信息模型,实现了多视图模型之间的融合,克服了单视图建模的弊端。     

基于Repast的多Agent建模方法仿真实现研究

多Agent建模方法是研究复杂系统的有效方法,而多Agent仿真平台为其应用提供了有利条件,Repast(recursive porous agent simulation toolkit)是多Agent仿真平台的典型代表。首先简要介绍了多Agent建模方法的思想;然后从仿真模型的组成和仿真程序的实现2个方面介绍了Repast仿真平台;最后通过一个军事模拟实例进一步说明了Repast仿真程序的设计与实现方法,对于使用Repast开展多Agent系统仿真工作具有一定指导意义。     

柔性多体系统动力学研究方法及其发展

对柔性多体动力学的研究方法进行了概括和总结,回顾了柔性体建模的3个阶段,从柔性体建模方法、柔性体动力学方程数值计算方法和柔性体振动控制方法等几个方面进行了总结,今后的研究方向做了展望.     

变分多尺度有限元方法中分析/数值求解细尺度解的研究

变分多尺度有限元方法中的细尺度解对数值解有着重要的影响,其可通过分析方法或数值方法求得.作者在文中分别采用上述两种方法对细尺度解进行了求解,并将这两种求解方法用于对流占优的对流扩散方程的求解,比较了它们的优缺点.数值求解结果表明:求解对流占优的对流扩散方程时,虽然分析和数值求解细尺度的变分多尺度有限元法均能得到精确的数值解,但是后者比前者具有更高的稳定性,同时也需要较多的计算时间.     

典型气动系统优化分析

气压传动系统是否能有效应用,在很大程度上取决于如何选择它的元件参数,如果元件参数选择不当,不但提高了机器本身的造价,连运行成本都会相应增加,因此采用何种方法保证其成本最低或耗气量最小就成为了长久研究的焦点,通过对典型气动系统进行分析,将其简化成管路系统等效面积及执行元件横截面积的组合,进而利用流量公式判断出排气管系等效截流面积与气缸排气腔横截面积之和存在全局最小值,从而奠定了典型气动系统优化设计的理论基础,最后在给定约束条件的前提下,提出了整体尺寸最小这一优化目标,这一结论对合理选择气压传动系统中元件参数,从而降低气动系统的成本与节能有很大的理论指导意义。     

电力系统建模基本理论研究综述

电力系统建模是电力系统计算、分析和控制的基础.重点综述电力系统建模基本理论方面的研究进展,包括建模途径、可辨识性、可区分性、可解耦性、难易度、线性模型参数辨识方法及非线性模型参数辨识方法,并提出电力系统建模发展趋势,为电力系统建模研究提供参考.     

零重力模拟气动悬挂系统的建模及恒压控制

为模拟空间结构地面动力学测试时的零重力环境,针对研制的气动悬挂装置(PSD)采用比例流量阀开发了高精度的恒定气压控制系统.在分析了系统原理的基础上,建立压力控制系统的非线性数学模型.模型包含了比例阀的动力学特性、阀口流动的非线性、气缸容腔的压力动态和由实验结果拟合的气体泄漏.针对实现恒压控制的目标,采用输入输出线性化方法得到相对阶为2的等价系统,由于模型具有参数不确定和未建模动态特性,设计了基于观测器和等效控制的模糊滑模变结构控制器(FSMC).实验结果表明,设计的控制器对负载变化、气源压力变化、活塞运动和外部干扰均具有较强的鲁棒性,稳态压力波动小于26 Pa,实现了高精度的恒压控制.     

Novel miniature pneumatic pressure regulator for hopping robots

A novel miniature pressure regulator is fabricated and studied. The regulator can easily be integrated into portable mechatronics or miniature robotic applications because of its lightweight and compact size. An especial poppet is designed to minimize its size and to withstand high-pressure. The pressure regulator is designed for a hopping robot which is powered by a combustion system. The hopping robot has great moving capacities such as jumping over big obstacles,walls and ditches. The regulator helps the hopping robot to decrease size and weight,and to sustain high pressure of oxygen and fuel tank. It will maintain constant output pressure to obtain suitable proportion of oxygen and fuel in the combustion cylinder. Dynamic simulation of the miniature pneumatic pressure regulator is performed. Experiments on prototype of miniature pneumatic pressure regulator are also carried out to validate the performance and satisfied performance is obtained.     

广域电力系统整体建模的并行计算技术

在分析广域电力系统整体建模需求的基础上,提出广域电力系统整体建模并行化的方案,设计基于粒子群算法的并行优化算法,开发相关软硬件系统.通过算例系统进行测试,结果证明了广域电力系统整体建模的可行性与有效性,显示了并行化方法在整体建模计算时间上的优越性.表明该电力整体建模的并行计算技术具有较强的工程实用价值.     

气压伺服系统的建模与特性

研究了比例流量阀静态和动态特性。通过理论分析和实验研究,得出了临界压力比随阀开口面积呈先增大后减小的非线性规律变化,其值在0.17到0.38之间。通过实验研究,计算出流量系数随阀开口面积呈非线性变化的规律,其值在0.55到0.77之间。采用正弦扫频激励信号和直接测量阀芯位移方法得出了阀的频率特性,随着输入信号幅值的增大,阀的带宽减小,而供气压力改变对阀带宽几乎没有影响。采用集中参数模型描述了气缸内气体与气缸壁以及气缸壁与外界的传热过程,推导出气体温度微分方程,建立了气缸内气体热力学模型。最后,进行了仿真和实验研究,仿真数据与实验数据吻合得较好。     

气动增压阀流量特性研究

为气动增压阀的优化设计及气动增压阀选型提供理论基础,针对气动增压阀的工作过程,综合考虑活塞摩擦、空气热交换等因素,利用热力学第一定律、气体状态方程、连续性方程、能量方程、动量方程建立气动增压阀的非线性微分方程组,利用MATLAB/simulink进行模拟仿真,得到气动增压阀工作过程中增压腔、驱动腔内空气的流量及压力变化规律.最后对其流量特性进行实验研究,发现气动增压阀在输出0.5、0.6、0.7 MPa压力空气时最大耗气量、排气量随着增压比的增加而降低;排气效率为50%左右、效率为60%～70%.     

Pneumatic resistance network analysis and dimension optimization of high pressure electronic pneumatic pressure reducing valve

The structure and working principle of a self-deigned high pressure electronic pneumatic pressure reducing valve (EPPRV) with slide pilot are introduced.The resistance value formulas and the relationship between the resistance and pressure of three typical pneumatic resistances are obtained.Then,the method of static characteristics analysis only considering pneumatic resistances is proposed,the resistance network from gas supply to load is built up,and the mathematical model is derived from the flow rate fo...     

滑阀先导式高压气动减压阀间隙泄漏特性研究

针对高压气动减压阀中滑阀式先导阀的缝隙泄漏,建立了考虑泄漏影响的数学模型,对减压阀工作条件和先导阀结构参数等影响因素进行了仿真.结果表明,降低减压阀输入压力、提高输出压力以及提高先导阀节流窗口宽度比等都能有效减少泄漏,仿真分析了泄漏对减压阀压力响应的影响,结果表明,泄漏能提高压力响应速度,但增大了压力超调且降低了压力稳定性,严重时还能导致振荡.仿真结果对于减压阀优化设计及其合理应用有较大参考价值.