平面多体机械系统键合图模型及其动力学原理

从能量守恒的基本原理出发,讨论了键合图中的多通口元件MTF所具有的性质.以此为基础阐述了建立平面多体机械系统键合图模型的一般方法及其动力学原理.将运动副约束反力视做未知势源加在系统键合图模型相应的0-结处,有效地解决了微分因果关系及非线性结型结构所带来的十分困难的代数问题,实现了计算机自动建摸与仿真.实际算例表明了所述方法的有效性.     

空间多体机械系统动态静力分析键合图法

从能量守恒的基本原理出发,讨论了键合图中的多通口元件MTF所具有的特性。以此为基础阐述了建立空间多体机械系统键合图模型的一般方法及其动力学原理。将运动副约束反力视作未知势源加在系统键合图模型相应的0-结处,有效地解决了微分因果关系及非线性结型结构所带来的十分困难的代数问题,推导出便于计算机自动生成的系统驱动力矩及运动副约束反力方程的统一公式,实现了计算机自动系统动态静力分析。实际算例表明了所述方法的有效性。     

空间多体机械系统动态静力分析键合图法

从能量守恒的基本原理出发,讨论了键合图中的多通口元件MTF所具有的特性.以此为基础阐述了建立空间多体机械系统键合图模型的一般方法及其动力学原理.将运动副约束反力视作未知势源加在系统键合图模型相应的0-结处,有效地解决了微分因果关系及非线性结型结构所带来的十分困难的代数问题,推导出便于计算机自动生成的系统驱动力矩及运动副约束反力方程的统一公式,实现了计算机自动系统动态静力分析.实际算例表明了所述方法的有效性.     

平面多体系统动力学计算机仿真向量键合图法

为提高平面多体系统动力学计算机仿真的效率及可靠性,提出了相应的向量键合图法。由系统向量键合图模型基本场及结型结构的输入、输出向量间的代数关系,推导出便于计算机自动建立的系统状态方程及运动副约束反力方程的统一公式。根据运动约束关系,将平面运动构件及旋转铰的向量键合图模型组合起来,建立了3-RRR型平面并联机器人机构的向量键合图模型。通过有效的解耦方法,解决了微分因果关系及非线性结型结构给该类机构动力学计算机仿真所带来的代数困难。在此基础上,实现了3-RRR型平面并联机器人机构的计算机自动建模与仿真,验证了所述方法的可靠性及有效性。     

柔性机械系统完全动力学问题的键合图法

介绍了柔性机械系统完全动力学问题的键合图法,推导出了系统状态方程的统一公式。给出了综合考虑刚、弹性及多种能域相互耦合的柔性机械系统键合图模型的建立方法。为克服微分因果关系给系统状态方程建立所带来的代数困难,将约束反力视作未知势源加在系统键合图相应的０结处。最后,通过实例来说明本文方法的有效性及通用性。     

非惯性系平面机构系统完全动力学问题的键合图法

介绍非惯性系平面机构系统完全动力学问题的键合图法,推导出系统状态方程的统一公式,给出了多种能域相互耦合的非惯性系统平面机构系统键合图模型的建立方法。为克服微分因果关系给系统状态方程建立所带来的代数困难,将约束反力视做未知势源加在系统键合图相应的０－结处。最后,通过实例来说明本文方法的有效性及通用性。     

含槽轮副平面多体系统动力学建模向量键合图法

为提高含槽轮副的复杂平面多体系统动力学建模与分析的效率及可靠性,提出了相应的向量键合图法。根据运动约束条件,建立了柱销-直线滑槽副的向量键合图模型,适用于内、外啮合的槽轮机构。在此基础上,给出了建立含槽轮副平面多体系统向量键合图模型的理论方法。针对微分因果关系及非线性结型结构给该类平面多体系统动力学建模所带来的代数困难,提出了有效的解耦方法。应用相应的算法,实现了含槽轮副平面多体系统的计算机自动建模与动力学分析,由此说明了所述方法的有效性。     

基于键合图的多体系统耦合动力学的发展及现状

介绍了键合图理论及应用研究的概况,阐述了键合图理论在多能域耦合系统全局动力学的研究中所占有的重要地位。详细地阐述了基于键合图理论的多体系统耦合动力学的发展及现状,包括多体系统键合图模型的建立方法、多体系统键合图模型中微分因果环的解耦策略、系统状态方程及运动副约束反力方程的计算机辅助建立方法等重要问题。     

机器人机构动力学正问题的键合图法

介绍机器人机构动力学正问题的键合图法,推导出便于计算机自动生成的完整形式的机器人机构驱动力矩及关节约束反力的统一计算公式。结合实例给出机器人机构的键合图表示方法。将关节约束反力视为未知势源加在机器人机构键合图模型相应的０－结处,克服微分因果关系给建立机器人机构驱动力矩及关节约束反力统一公式所带来的极大的代数困难。通过实例表明本方法的有效性。     

一种机构动力学的统一方法——键合图法

介绍了基于键合图理论的机构动力学统一方法。给出了一般机构的键合图模型，所推导出的机构动力学统一方程，可分别用于机构动力学正、逆问题，具有规则化的特点，特别适合于计算机自动生成。用实例说明所述方法的有效性。     

基于键合图的含移动铰机电耦合系统动力学建模与仿真

针对含有移动铰的机电耦合系统动力学建模与仿真问题,提出了相应的键合图法.基于平面移动铰的运动约束条件,阐述了建立平面移动铰键合图模型的一般方法及其动力学原理.在考虑混合因果关系情况下,推导出便于计算机自动生成的系统状态方程及运动副约束反力方程的统一公式,实现了含移动铰机电耦合系统一体化建模与仿真,通过实例说明本文方法的有效性.     

机器人完全动力学问题的回转键合图法

基于回转键合图理论 ,推导出便于计算机自动生成的机器人系统状态方程的统一表达式 ,克服了非线性几何约束及微分因果关系给建立机器人系统状态方程所带来的代数环问题。所述方法特别适合于多能域并存的系统。结合具体实例给出机器人机构系统键合图表达方法 ,并说明本文方法的有效性     

Bond graph modeling and simulation of wind turbine systems

This paper addresses the problem of bond graph methodology as a graphical approach for the modeling of wind turbine generating systems. The purpose of this paper is to show some of the benefits the bond graph approach has, in contributing a model for wind turbine systems. We will present a nonlinear model of a wind turbine generating system, containing blade pitch, drive train, tower motion and generator. All which will be modeled by means of bond graph. We will especially focus on the drive train, and show the difference between modeling with a classical mechanical method and by using bond graph. The model consists of realistic parameters, but we are not trying to validate a specific wind turbine generating system. Simulations are carried out in the bond graph simulation software 20-sim [1].     

考虑运动副间隙三角连杆肘杆式压力机机构动力学研究

针对考虑运动副间隙三角连杆肘杆式压力机机构动力学建模、仿真及分析问题,提出了相应的向量键合图法.基于无质量杆-弹簧阻尼运动副间隙模型,建立了含运动副间隙的三角连杆肘杆式压力机机构向量键合图模型.应用相应的方法,使机构向量键合图模型的贮能元件皆具有积分因果关系.在此基础上,基于Matlab实现了含运动副间隙三角连杆肘杆式...     

机电一体化系统建模技术与仿真软件的研究与分析

总结了国际上目前研究的几种可以实现自动向数学模型转化的机电一体化系统理想的物理模型建立的方法，即键合图方法、面向对象的方法、方块图方法、系统图方法和混合Petri网方法。分析研究了由Lancaster大学EDC(Engineering Design Center)中心的研究者们开发的计算机辅助机电一体化系统概念设计的建模与仿真软件Schemebuilder，研究了用键合图方法建模的仿真软件20-sim和使用面向对象方法建模的仿真软件Dymola，以及使用方块图建模的控制系统仿真软件Matlab和机械机构系统仿真软件Adams。最后总结了机电一体化建模与仿真的发展趋势，即机电相结合的机电一体化系统仿真软件为机电一体化系统理想的建模和仿真环境。     

平面柔性多体系统完全动力学问题的回转键合图法

介绍平面柔性多体系统完全动力学问题的回转键合图法。给出了综合考虑刚弹性及多种能域相互耦合的平面柔性多体系统键合图模型的建立方法,推导出了便于计算机自动生成的系统状态方程及运动副约束反力方程的统一公式,克服了非线性几何约束及微分因果关系给建立系统状态方程及运动副约束反力方程所带来的代数环问题。回转键合图法特别适合于多种能域并存的系统。通过实例说明了方法的有效性。     

摆动导杆机构键合图建模新方法

研究摆动导杆机构的键合图建模问题,提出一种虚位移原理与健合图相结合的摆动导杆机构建模新方法.该方法根据杆件的几何关系,确定单个杆件质心的运动规律与旋转副或滑动副的关系,运用多通口转换器建立包含旋转副或滑动副的杆件健合图模型,以杆件的旋转副或滑动副为链接点将各个杆件的健合图模型进行拼装,得到摆动导杆机构键合图模型,仿真计...