船舶纵向运动建模及广义预测控制

研究船舶纵向运动从而实现有效控制是非常必要的.以442T水面舰艇为仿真研究对象,依据切片理论,利用在不同航速、航向和不同频率的规则波扰动下水池实验测量的数据算得水动力参数,从而得到船舶纵向运动数学模型;利用Kalman滤波对船舶纵向运动进行状态估计;将广义预测控制应用于船舶减纵摇.仿真结果表明该方法可行并有效,减摇效果达到52%～75%.     

YS—Ⅰ并联机器人的运动和动力模型

本文对YS-I并联机器人的运动和动力分析进行了研究,给出运动和动力控制模型。文中首先针对YS-I并联机器人的结构符点,以上平台虎克铰中心点作为研究的关键点,建立了速度和加速度控制模型。然后又建立了液压缸上某点的速度与输出的关系式,并得到液压缸上某点加速度的计算公式。在运动分析的基础上,最后建立了动力控制模型。     

基于遗传算法的自治水下机器人水动力参数辨识方法

针对传统确定自治水下机器人(Autonomous underwater vehicle,AUV)水动力参数试验和理论计算的困难性及以往辨识方法优化结果趋于局部最优解的缺点,提出一种基于遗传算法的AUV水动力参数辨识方法,该方法不受参数初值选取的影响,具有较好的鲁棒性和全局寻优特性,可为AUV运动控制、状态预报及控制系统开发等提供动力学模型。针对开架式AUV原型样机CRanger-01,在对其进行动力学建模分析的基础上,利用该方法对其水平面运动水动力参数进行辨识,得出了CRanger-01的19个水平面水动力参数,与实际值进行比较后,辨识误差在允许范围之内。通过运动仿真对模型进行验证,结果表明该算法能有效辨识AUV水动力参数,可为工程实践提供参考依据。     

零航速仿生减摇鳍水动力模型改进

原有的零航速减摇鳍水动力建模采用单一的解析方法,忽略了减摇鳍的厚度、物理形状等对水动力模型的影响,同时,旋涡作用力的分析也较为粗糙,不但导致所建立的模型中含有较多的待定参数,而且造成模型与真实情况存在较大差距.针对这一问题,采用数值与解析相结合的分析方法,对零航速减摇鳍动态水动力模型及原有的建模方法进行改进与完善,力求使改进后的模型更加准确、细致,且不失工程实用性.将理论计算值与FLUENT仿真数据进行比较,展示了改进模型及建模方法的优越性.     

变参数四连杆机构运动及动力性能研究

基于圆弧组合的变参数四杆机构是采油工程领域抽油机的主要传动机构。首次建立了基于单圆弧、双圆弧组合和双圆弧组合变参数四杆机构运动规律的精确数学模型,研究和分析了单圆弧、双圆弧组合和三圆弧组合情况下变参数四杆机构的运动和动力性能。研究结果显示,虽然三圆弧组合的动力性能最优,其次是双圆弧组合、单圆弧,但三者的动力性能差别很小。首次将变参数四杆机构和四杆机构运动和动力性能进行了详细对比分析,论证了变参数四杆机构动力性能优于四杆机构的主要原因是摇杆角速度运动规律更接近于正弦运动规律。     

基于特性参数优化预测的水-水热泵仿真模型的探讨

基于热力循环分析,将水-水热泵的运行特性归结为8个待定的特性参数,并以此为基础建立了利用样本数据来预测待定参数的特性参数优化预测热泵模型.阐述了参数优化预测的过程及模型的实施步骤,实例计算表明,该模型具有较好的预测精度与延伸预测能力,为能源利用系统中水-水热泵的动态性能仿真提供了一个简单实用的方法.     

曲柄连杆机构运动及动力特性分析

曲柄连杆机构在高温高压条件下作变速运动,因此它在工作中的受力极其复杂。本文针对柴油机曲柄连杆机构进行了运动和动力特性分析,得出了机构中主要零件的运动规律和所承受的力厦力矩。从而为设计曲柄连杆机构和减小发动机振动提供了重要的依据。     

基于Windows条件下受控机构运动与动力分析

基于Windows条件下和受控机构二自由度的特点,建立了受控机构的运动与动力分析模型;提出了在Visual C 环境下,受控机构的运动与动力分析程序。     

水润滑金属其塑料轴承设计参数的研究

从轴承载荷、滑动速度、PVT曲线、长径比、壁厚等几个方面论述了水润滑金属基塑料轴承的设计原则 ,讨论了设计参数的确定 ,并通过实验得出了一系列经验公式及曲线。附图 4幅 ,参考文献 2篇     

变质量碰撞振动系统的建模及动力学分析

在建立变质量碰撞振动系统的动力学模型时,将自由质量与主系统之间的不连续碰撞过程等效为弹簧刚度和粘性阻尼的连续作用,并以分岔和混沌理论为基础,通过数值法分析了激振频率对变质量碰撞振动系统动态特性的影响.研究表明,以频率比作为控制参数时,系统的振动响应经历了由周期运动一混沌一周期运动变化的过程.该研究方法为颗粒碰撞阻尼振动系统的分析和设计提供了理论参考.     

卸船机钢丝绳安全系数的合理选用

从日本、美国、欧洲引进卸船机的钢丝绳选用情况见表 1,宝钢一期起重量 5 1.4ｔ,180 0ｔ/ｈ卸船机与北仑港埠公司起重量 5 2ｔ,2 10 0ｔ/ｈ卸船机钢丝绳使用情况见表 2。表 1　引进的卸船机钢丝绳使用情况额定生产率/ｔ·ｈ-1用　户供货商 起重量Ｑ/ｔ钢　丝　绳钢丝绳安全系数     

利用实时光学图像特征提取法测量液相扩散系数

介绍了一种利用非对称液芯柱透镜结合实时光学图像特征提取方法测量液相扩散系数(D)的方法。该方法基于图像采集系统的软件开发工具包对采集系统进行二次开发,并用自编应用软件对图像中特定区域进行亮度及宽度的特征提取。然后,依据图像特征自动寻找出实验所选液体折射率薄层清晰成像点的位置并记录该位置随时间的变化关系。最后,根据Fick第二定律计算出液相扩散系数。采用这种方法,实验研究了室温(25℃)条件下乙二醇在纯水中的扩散过程,测得其扩散系数D=1.164×10-5 cm2/s,与文献报导值的相对误差为0.34%。与直接观察测量法相比较,此方法实现了测量的自动化,避免了人为主观判断误差,具有测量快速、准确,计算耗时短,实验测量结果稳定的特点。     

公差与性能自适应匹配建模与分析方法

为建立性能与公差之间的映射关系,提出了一种公差与性能自适应匹配建模与分析方法。通过实验获取了公差与性能的统计数据,在此基础上采用最小二乘法拟合求解公差与性能之间的数学模型。通过参数化方法建立了公差与性能自适应匹配的数学模型,并对装配尺寸链公差与性能匹配进行了分析。以某型飞机组件为实例,验证了所提方法的正确性和可行性。     

基于设计结构矩阵的耦合任务迭代重叠建模和分析

为优化产品开发过程,把重叠引入耦合过程的研究中。以高斯消去算法为基础,给出了在两任务耦合情况下,确定耦合任务上、下游关系的方法。在建立信息修改比率参数数学描述的基础上,充分考虑到过程重叠时分别由任务返工和并行通讯所产生的时间消耗,结合高斯消去法和耦合任务的迭代特性,给出了两耦合任务迭代情况下开发时间的数学模型。最后,用工程实例验证了该数学模型,并分析了模型中部分参数的特性。     

Modeling of coefficient of contraction of differential pressure flowmeters

The article provides a solution to the problem of contraction process modeling when measuring the flow of fluids and gases using differential pressure flowmeters. The article shows the feasibility of obtaining the coefficient of contraction from the mathematical model of the reduced/contracted flow of fluids or gases. An analytical expression is obtained for the coefficient of contraction, which agrees well with the results of the experiment. Analysis of this expression is performed and dependencies on the geometrical parameters of the pipeline and orifice plate are obtained.     

Q235-A钢管弯曲回弹角建模与分析

分析Q2 3 5—A钢管弯曲回弹过程 ,利用残余应力分布规律、静力矩平衡条件、变形协调条件等回弹理论推出回弹曲率和回弹角的计算公式 ,计算其回弹角并与实测值比较。比较结果表明 ,弯曲角度和弯曲半径与管子直径比值改变时 ,误差不同。在一定条件下 ,误差在 5 %以内     

风力机独立液压变桨距控制系统建模与仿真分析

建立独立液压变桨距控制系统的数学模型,并对变桨距控制系统进行稳定性分析,确定独立液压变桨距控制系统的设计参数;通过对风力机系统进行SIMULINK仿真分析,验证了风力机能在超额定风速状态下正常工作,说明此独立液压变桨距控制系统模型的可行性和设计参数的准确性,为开发液压变桨距控制器提供了依据。     

Modeling the effect of skewness and kurtosis on the static friction coefficient of rough surfaces

Engineering surfaces possess roughnesses that exhibit asymmetrical height distributions. However, the Gaussian distribution is most often used to characterize the topography of surfaces, and is also used in models to predict contact and friction parameters. In this paper, the effects of kurtosis and skewness on different levels of surface roughness are investigated independently. This is accomplished by adopting the Pearson system of frequency curves and used in conjunction with a static friction model for rough surfaces to calculate the friction force and friction coefficient. This study is the first attempt to independently model the effect of kurtosis and skewness on the static friction and friction coefficient. It is predicted that surfaces with high kurtosis and positive skewness exhibit lower static friction coefficient compared to the Gaussian case. More importantly, it is predicted that, for high kurtosis values, the static friction coefficient decreases with decreasing external force rather than increasing as seen with increasing skewness. This is a very promising result for applications involving smooth lightly loaded contacts such as magnetic storage devices and microelectromechanical systems. The practical significance of the present model is specifically demonstrated on static friction predictions in magnetic storage head–disk interfaces. Such predictions can be used to determine the optimal characteristics of such devices prior to fabrication to achieve lower friction in terms of surface roughness, mechanical properties, apparent contact area, and operational environment.