Research on deployable truss type mast's model analysis and Its active vibration control

建立了一维大型空间可展开桁架式支撑臂的动力学模型,计算了支撑臂各阶模态的频率和振型,以及在各阶模态下的杆件模态应变能.基于杆件模态应变能对压电陶瓷作动杆的位置进行了优化设计.基于独立模态空间方法运用二次型最优控制理论,对支撑臂进行振动主动控制研究.对含有主动构件的空间桁架式支撑臂的振动主动控制进行了仿真,比较了控制前后支撑臂振动幅值的变化.仿真结果表明,该控制策略具有较好的振动控制效果.     

风洞模型支撑系统振动主动控制试验研究

风洞试验中,在非定常气动载荷激励下,模型支撑系统会出现振动,较大量级的振动会制约试验安全和测量精度。为解决风洞试验中模型支撑系统的振动问题,在模型支撑系统支杆尾部安装压电智能结构,配合PID和神经网络算法,实现对模型支撑系统振动的主动控制。为验证上述结构的振动主动控制效果,在某风洞中,使用LMS Test.Lab动态信号采集分析系统对安装压电智能结构的模型支撑系统开展模态试验和风洞试验研究。试验结果表明:(1)风洞试验中,模型支撑系统振动以一阶和二阶振动为主,随着风速增大,二阶加速度与一阶加速度振幅比增加;(2)PID算法可以实现试验各工况的振动控制,但控制效果不稳定;具有自适应性的神经网络算法在控制中不收敛,振动出现发散。(3)以振动加速度有效值为考察依据,对于一阶振型,PID算法减振幅度约为92.94%,神经网络算法减振幅度约为83.89%;对于二阶振型,PID算法减振幅度约为68.65%,神经网络算法不收敛,振动出现发散。     

基于ANSYS WORKBENCH的带电作业机械臂模态分析及振动控制

带电作业机械臂作为配网带电作业机器人的主要执行机构,其机械性能决定了机器人工作的可靠性。研究利用Pro/Engineer软件建立了机械臂在两种典型极限位姿下的实体模型,并运用ANSYS_WORKBENCH软件分析了在有预载荷的情况下,机械臂在这两种位姿时的结构静力学特性及模态特性。基于模态分析结果,采用动力学前馈补偿的方法,对机械臂的振动进行主动控制,有效抑制了机械臂在工作过程中的振动现象。     

用于移动带式输送机的桁架式伸缩臂的设计分析

在生产过程中,不同的输送长度,需要定制各自的带式输送机,从而造成设备的利用率较低,由此设计了伸缩臂用于移动带式输送机中。以设计的三段式的桁架式伸缩臂为例,对其进行了静力学仿真分析。结果显示,所设计的结构可以满足系统使用的刚度需求,实现不同输送长度的调整。     

掘进机截割臂的模态分析与振动仿真

介绍了截割臂的模态计算分析过程,对截割臂的模态参与程度进行分析并提出了数学处理方法,对截割臂的振动响应程度进行了分析并阐述了频率范围与振动幅度的关系。     

分体式衬套下控制臂模态特性研究

为分析汽车悬架下控制臂系统振动引起的整车NVH问题,在模态分析的理论基础上,利用CATIA建立了分体式衬套下控制臂三维模型并导入ABAQUS进行了约束模态分析,获取其前6阶的固有频率和振型,通过分析找出设计薄弱环节进行了研究,为今后的设计提供一定理论依据。     

柔性机械臂振动控制研究

本文在参考国内外大量有关文献的基础上,归纳了柔性机械臂振动控制研究的目标和途径。重点介绍了主动控制方法、实验研究的现状以及柔性机械臂控制研究方面存在的问题。     

冗余度柔性机器人复模态振动主动控制

研究了具有压电作动器与应变传感器的冗余度柔性机器人的振动主动控制问题；建立了受控系统的状态空间表达式；获得了压电作动器的实际控制电压，并根据连杆中点的应变信号对受控系统的状态进行了近似估计。仿真算例表明，该方法可以显著改善受控系统的动力学性能。     

压电柔性机械臂系统辨识与振动主动控制

以Euler-Bernoulli悬臂梁为实验模型,研究了压电柔性机械臂系统的模型建立和振动主动控制的问题.首先,针对柔性构件在建模过程中的复杂性和非线性等特点,采用实验辨识的方法建立了由压电致动器输入到压电传感桥路的输出之间的传递函数模型;其次,对于压电柔性机械臂的弹性振动问题,基于线性二次型最优控制理论,针对加权矩阵...     

空间机械臂约束模态分析

空间机械臂在发射时承受极为恶劣的载荷环境,为确保机械臂在发射工况下不被损坏,利用包带式锁解机构对其进行了可靠锁紧.利用ANSYS软件对锁紧状态下的某空间机械臂进行模态分析,获得其锁紧状态下的固有频率;同时通过对锁紧状态下的机械臂进行灵敏度分析,确定其薄弱环节;提出了改善机械臂锁紧状态下动态特性的具体措施,为机械臂和锁解机构的动态设计和优化设计提供了有效理论依据.     

高速弹性连杆机构振动的复模态主动控制研究

应用 Hamilton虚功原理 ,建立了含有压电元件的弹性机构振动主动控制有限元模型。运用复模态理论 ,研究了机构的独立模态振动主动控制问题 ,给出了一种简便的包含状态反馈和干扰前馈的混合主动控制技术。针对一曲柄摇杆机构 ,进行了动态分析和主动振动控制的数值仿真。计算结果表明 ,本方法可以有效地控制系统的弹性振动     

大型离轴三反相机桁架式主支撑结构的设计与优化

为了提高空间相机主支撑结构的刚度,减轻结构质量,根据大型离轴三反空间相机的特点,研究了其主支撑结构的形式.应用Rayleigh法推导了桁架式主支撑结构的基频计算公式,分析了桁架杆间夹角对其基频的影响,并以此为基础研究了其优化方法和优化过程.优化设计了某预研空间相机的桁架式主支撑结构并对其结构特性进行了分析.分析结果表明,设计的主支撑机构的质量减轻了22 kg,基频可达146 Hz,表明本研究对大型离轴三反空间相机主支撑结构的设计具有参考价值.该研究结果已成功应用于某预研相机的样机研制中.     

桁架式起重机臂架悬空接臂方法的研究

针对目前桁架式起重机在山地型风场接臂效率底、成本高的问题,首先提出悬空接臂的总体思路,运用有限元软件ANSYS建立不同工况时悬空接臂的模型,并对其进行静力学分析计算,然后通过计算结果分析,列出不同臂长下悬空接臂解决方案,为悬空接臂提供参考依据,也为臂架的进一步优化设计提供参考模型。     

双连杆柔性机械臂振动主动控制与实验

为了对柔性机械臂在外部扰动或工作时产生的振动进行快速抑振,设计并搭建出一套刚柔耦合机械臂实验平台,大臂为刚性臂,小臂为柔性臂。首先,采用粘贴在柔性臂根部的压电陶瓷片测得的振动信号作为反馈信号,伺服电机用作驱动器带动减速器驱动机械臂;其次,对柔性臂由于外部激励产生的振动,分别设计了基于输入整形技术(input shaping technology,简称IST)的前馈控制器和基于广义最小方差自校正控制(generalized minimum variance self-tuning controller,简称GMVSTC)的控制算法,对柔性臂振动进行主动控制实验研究;最后,为了验证控制算法的效果,对采用常规比例微分(proportion differentiation,简称PD)控制实验进行对比。实验结果表明,输入整形和自校正控制算法可大幅减少柔性臂振动的时间,均可对柔性臂的振动进行快速抑振。     

动载光电平台的振动控制及模态分析

分析了动载光电平台的振动来源及其对光电系统成像、跟瞄稳定等不利影响,并利用有限元软件结合工程实际进行了模态分析,提出了振动控制的有效技术手段和措施。     

弧焊机器人大臂结构模态分析

弧焊机器人在工作过程中大臂可能会因受到冲击和振动而承受较大动载荷,某种程度上会影响焊接精度,甚至导致大臂损坏。因此有必要对弧焊机器人的大臂进行模态分析,因为模态分析也是其它动力学分析的起点。依据参数化建模技术与有限元分析理论,首先建立机器人大臂的三维模型,再利用通用有限元分析软件ANSYS对已有仿形设计的弧焊机器人大臂模型进行模态分析,为后续大臂结构的改进及机器人控制方案的制定提供了依据。     

卧式振动离心机有限元仿真与模态分析

建立了卧式振动离心机的有限元模型并进行了力学仿真,得到了卧式振动离心机的应力、应变分布及振动模态。结果表明:在静力作用下外体和机壳整体发生位移,机壳两侧应力较大;振动体的第一阶固有频率为2.058Hz,第五阶固有频率为21.98Hz,第十阶固有频率为74.05Hz。发生第五阶模态振动时,振动体整体相对于筛篮做轴向水平直线往复运动,其固有频率比振动电机的工作频率24.17Hz低9.06%。所以为了提高卧式振动离心机的工作性能,需要降低振动电机的频率或增大振动体的固有频率。     

船用泵振动模态计算分析研究

利用最新的CAD技术,基于I-DEAS和Altair Hyper Mesh软件平台,建立了复杂结构的某型泵的实体及有限元模型,进行了振动模态计算分析探讨,根据计算结果,给出了泵的性能评价,针对不足之处提出了改进意见。     

基于模糊PID融合的柔性机械臂振动压电主动控制研究

针对含有压电智能结构的柔性机械臂,提出了基于模糊PID融合控制理论的柔性机械臂振动主动控制方法。搭建了悬臂梁和平面1R、2R柔性机械臂实验装置,并设计了相应的控制系统,通过实验实现了柔性机械臂振动的主动控制,实验结果显示,该方法可以抑制柔性机械臂振动,具有响应快、鲁棒性好等特点,且该方法不依赖于柔性机械臂动力学模型,算法简单,实时性好。