AMESim与MATLAB\Simulink联合仿真技术及在发动机主动隔振中的应用

介绍了AMESim软件与MATLAB\Simulink的接口技术,并使用AMESim与MATLAB\Simulink对发动机主动隔振进行了联合仿真,分析了主动以及被动隔振的隔振效果,为主动控制提供了新的设计思路。     

精密机床的模糊PID主动隔振系统研究

针对外界振动影响精密机床加工精度的问题,在二级隔振系统的基础上,采用超磁致伸缩作动器作为执行机构,建立系统的动力学模型。根据精密机床的加工工况复杂多变的特点,提出采用模糊PID控制方法对机床的振动干扰进行主动控制。通过MATLAB/Simulink搭建隔振系统的仿真模型,分析比较被动隔振、采用PID控制和引入模糊PID控制时的隔振效果。仿真结果表明,模糊PID主动隔振系统具有更好的隔振效果,其相对被动隔振的稳定时间短,对低频干扰信号的隔离效果好;相对PID控制对系统参数变化的适应性强。     

基于主动油气悬架的某重型车平顺性研究

油气悬架因其变刚度、变阻尼特性在重型车上得到了广泛的应用,但常规的被动式油气悬架不能根据路面条件进行实时调整以满足整车平顺性的要求。在常规油气悬架的基础上提出了一种主动控制方法,首先在AMSEim中建立油气弹簧的数学模型,并通过试验验证模型的正确性,然后建立1/4主动油气悬架的动力学方程,采用Fuzzy-PID算法完成对电液伺服阀的控制,从而实现对主动油气悬架输出力的控制。通过AMESim和MATLAB/Simulink联合仿真表明,该主动油气悬架的性能明显得到改善,与被动悬架相比降低了车身加速度,提高了车辆的平顺性。     

音圈电机驱动的双层主动隔振系统设计与仿真

介绍采用音圈电机作为振动主动控制作动器的特点和工作原理,详细分析并建立音圈电机的数学模型,推导其传递函数。并针对双层隔振系统,采用理论建模的方法,建立双层隔振系统的数学模型。以位移传递率最小作为研究分析的目标,设计出一种宽频主动隔振系统,并用音圈电机作为驱动器,最后用Matlab/Simulink进行仿真,仿真结果显示该隔振系统在宽频带内具有良好的隔振性能,有效的提高隔振平台的精度。     

基座刚度对主被动隔振系统控制效果的影响分析

为了研究基于弹性基座的主被动隔振系统的隔振性能,将弹性基座简化为一个大刚度弹簧连接的质量单元,建立主被动隔振系统的三自由度模型和运动方程,推导主通道传递函数和次级通道传递函数的频域表达式。结合Fx LMS自适应控制算法,在Matlab/Simulink中建立该隔振系统模型,对上层机械设备施加含白噪声的多频正弦激励力,进行主动隔振研究。分析基座刚度对主通道、次级通道传递函数的幅频特性,振动线谱控制效果以及主动控制力的影响。结果发现较大的基座刚度有利于提高振动线谱控制效果,也有利于降低主动控制力需求。     

基于Simulink的输电线路故障行波仿真方法的研究

提出了基于MATLAB／Simulink的输电线路故障行波仿真方法。首先建立了基于MATLAB／Simulink的仿真模型,并对各个模块的参数设置方法和功能实现以及输电线路故障行波的提取算法进行了详细的说明。仿真实例表明,该仿真方法具有可行性,而其实现了在同一个仿真软件内对故障行波的仿真和分析,具有实用性。     

爆破中隔振孔对Rayleigh波的隔振效果分析

以理论分析为基础,研究了隔振孔对Rayleigh波的主动隔振计算流程,在弹性体半解析边界元法的基础上,推导出弹性半空间地层介质中隔振孔减振的边界元方程,并用MATLAB编制相关计算程序,计算并分析了弹性半空间介质中单排隔振孔的尺寸等参数对减振效果的影响规律并用实际案例进行验证。结果表明:随着隔振孔半径的增大,有效减振区域面积逐渐增大,减振效果逐渐上升,并且隔振孔中心线位置处的减振效果最佳。当采用单排隔振孔进行隔振时,隔振孔的半径对整体的减振效果有重要影响,为求获得良好的减振效果以及扩大减振区域面积,应尽可能使用孔径较大的隔振孔,隔振孔孔距应控制在一定范围内,并尽可能降低。     

爆破中隔振孔对Rayleigh波的隔振效果分析

以理论分析为基础,研究了隔振孔对Rayleigh波的主动隔振计算流程,在弹性体半解析边界元法的基础上,推导出弹性半空间地层介质中隔振孔减振的边界元方程,并用MATLAB编制相关计算程序,计算并分析了弹性半空间介质中单排隔振孔的尺寸等参数对减振效果的影响规律并用实际案例进行验证。结果表明:随着隔振孔半径的增大,有效减振区域面积逐渐增大,减振效果逐渐上升,并且隔振孔中心线位置处的减振效果最佳。当采用单排隔振孔进行隔振时,隔振孔的半径对整体的减振效果有重要影响,为求获得良好的减振效果以及扩大减振区域面积,应尽可能使用孔径较大的隔振孔,隔振孔孔距应控制在一定范围内,并尽可能降低。     

基于整车模型的动力总成悬置振动仿真及优化

针对现有动力总成悬置系统6自由度的不足,建立了动力总成-整车悬置系统的13自由度数学模型.分析比较了6自由度模型与13自由度模型包括固有频率在内的振动特性的区别,并运用MATLAB/Simulink建立了仿真模型,在模型中对优化结果进行了虚拟仿真,结果表明所优化的参数可以有效地提高悬置的隔振效果,所建立的模型可用作优化设计的虚拟样机平台.     

电流变液发动机悬置建模及模糊半主动控制仿真分析

对电流变液发动机悬置进行建模分析,推导复刚度与频率间的关系表达式,采用MATLAB软件的Simulink模块对悬置的动刚度和阻尼特性进行仿真分析。运用模糊控制理论建立电流变液发动机悬置二自由度系统的模糊半主动控制仿真模型。仿真分析结果说明采用模糊半主动控制的电流变液发动机悬置的隔振性能较好。     

多点双层主被动一体化隔振器设计与仿真

为保证飞行器敏感仪器的精度,提出一种压电堆橡胶组合隔振器。对压电堆作动器和橡胶隔振器进行设计,提出一个多点支撑双层主被动一体化隔振系统,建立隔振系统的动力学模型,应用改进后的线性二次型（LQR）经典最优理论对双层隔振系统进行主动控制算法设计,并基于Simulink对正弦激励和随机激励情况分别进行了数值仿真分析。仿真结果表明,所设计的隔振器能够大幅度隔离源自基础的激励,证明所研究的隔振方法在理论上是有效的和可行的,从而为进一步的实验研究奠定基础。     

用磁致伸缩作动器进行主动隔振的研究

本文对用磁致伸缩作动器的主动隔振系统进行了试验与分析。建立了采用此作动器的模拟试验台及控制模型，得到了被隔振机械主要工作频率成份的隔振量提高12dB和500HZ内总隔振量提高7．2dB的较满意的结果。为振动的主动控制应用于工程实际奠定了良好的基础。分析表明，该隔振系统为一主动惯性效应系统。对系统实施主动隔振，并没有恶化振源的运动状态。     

主动隔振作动器刚度放大与控制误差分析

研究了主动隔振系统中作动器的刚度放大与控制误差问题。主动隔振系统中作动器的刚度应与其负载刚度相匹配,如果负载较大或者作动器刚度较小,可以利用作动器与小刚度弹簧串联的方式放大输出刚度。分析了控制器的输出误差均匀分布时主动隔振系统的隔振性能,分析表明,对作动器刚度放大时,需要同时提高控制器的相对精度与作动器的行程才能保证原有的隔振效果,作动器的输出刚度与控制器相对精度、作动器的输出行程两参数具有等效性与替代性。这为设计主动隔振系统时控制器与作动器在更广阔的范围内选择提供了依据。     

基于遗传算法的复杂双层磁悬浮精密隔振系统LQR控制研究

主被动结合混合隔振技术能充分利用主被动隔振的各自优势,是精密隔振的研究热点。磁悬浮隔振技术具有无接触、无摩擦、寿命长、支承参数可控可调等特点,在主动精密隔振领域内得到广泛研究。设计磁悬浮主动隔振器并将其应用到被动精密隔振系统组成复杂双层磁悬浮精密隔振系统,建立了其动力学方程,推导出了相应系统的状态方程,提出了一种基于最小加速度响应的LQR主动隔振控制策略,并采用遗传算法进行优化,得到Q与R矩阵的值,并进行仿真研究。仿真结果表明:在不同的激励下,复杂双层磁悬浮精密隔振系统较被动隔振系统,隔振效果都有显著提高。     

液压伺服系统仿真

本文建立了液压位置伺服系统的数学模型。针对液压伺服系统难以精确控制的特点，设计了PID控制器。通过Simulink／AMESim对电液位置伺服系统进行了可视化联合仿真，仿真结果显示所设计的PID控制器在电液位置伺服系统中取得了良好的控制精度和稳定性。     

车辆主动悬架控制方法的理论分析及仿真研究

采用车辆动力学原理和最优控制理论,推导了一种主动悬架的控制方法.结合MATLAB/Simulink软件进行了仿真计算,比较了被动悬架系统和主动悬架系统在相同路面输入下车辆平顺性各参数的动态变化规律,证实了该控制方法的有效性,为主动悬架控制方法的研究提供了理论基础.     

一类非线性混沌振动的主动隔振实验研究

本文以Duffing非线性振子为研究对象 ,应用主动隔振原理 ,设计了参数自调节的PID控制算法 ,对Duffing振子混沌振动进行了主动隔振数值仿真实验 ,实现了对混沌振动的良好隔振。仿真结果表明 :在混沌振动中应用主动隔振技术的有效性     

两种Skyhook阻尼实现方式在柔性隔振平台中的对比研究

利用Skyhook 阻尼进行柔性隔振平台的主动隔振控制时,可以简单地通过调节控制增益实现对低频段隔振器模态共振响应的抑制,且不影响高频段的隔振性能。在实际使用中,Skyhook 控制有两种常见的实现方式,即积分加速度反馈和积分力反馈。为分析两种实现方式用于柔性隔振平台时所产生的减振效果的差异,基于柔性Stewart 型隔振平台,结合多个ADAMS和MATLAB联合仿真案例开展详细且直观的对比研究。结果表明,对于传统的柔性隔振平台,积分力反馈法会由于实际柔性铰链的残余刚度而不能完全抑制隔振器刚体模态的共振;并且对于有效载荷的低阶模态,同样以抑制低频刚体模态为目的而设计的积分加速度反馈主动控制比积分力反馈法有更好的阻尼效果。最后,给出了对于两种控制方式选取和相应平台设计的意见。     

差动式磁悬浮主动隔振系统的控制机理研究

在对磁悬浮主动隔振系统的核心部件——差动磁悬浮主动隔振器的电磁力进行实验测量的基础上,利用最小二乘法对实验数据进行拟合,得到主动隔振器的电磁力-电流-气隙之间关系的实际表达式。提出了一种基于力传递率的主动隔振控制机理,给出了价值函数的表达式。考虑主动隔振器的实际能力,对此价值函数进行修正,得到修正的价值函数,推导出最优反馈矩阵。基于此主动控制机理,建立控制模型,在扫频信号激励下,进行仿真分析。仿真结果表明:差动式磁悬浮主动隔振系统具有良好的隔振特性,与传统的被动系统相比,对低频干扰的隔振效果提高(即:力传递率降低)了2dB-3dB,尤其对谐振频率下的干扰,隔振效果提高了8dB-10dB。为了进一步验证方法的可靠性,搭建实验平台,通过实验方法进行验证。实验结果表明:在低频段有较好的隔振效果,尤其在谐振区附近隔振效果更为明显,提高了6dB-8dB,与仿真结果基本吻合。     

基于VCM的低频主动隔振系统的分析与实现

随着微/纳米加工、测量对环境稳定性要求的进一步提升,实用的精密、低频隔振技术显得日益重要。本文从基于VCM的低频主动隔振系统的动力学模型和隔振对象的位移频响函数出发,借助Matlab软件分析、仿真了隔振对象的质量、音圈电机与隔振对象的质量比以及音圈电机的阻尼比对主动隔振系统的影响。并介绍了该低频隔振系统的驱动硬件和控制软件的设计。