磁流变阻尼器力学模型动态特性实验研究

分析了Bingham模型的阻尼特性,讨论了目前磁流变阻尼器研究面临的一些问题,总结了磁流变阻尼器阻尼特性建模的发展趋势.根据磁流变阻尼器的动态特性实验结果,提出了一种改进的描述阻尼器动态特性的力学模型-修正的Bingham模型,通过仿真分析,参考实验数据,证明了这种力学模型能够较为精确的描述磁流变阻尼器动态特性.     

磁流变阻尼器力学模型改进与分析

由于磁流变阻尼器具有高度非线性及低速区滞回性的特点,经典力学模型无法有效描述磁流变阻尼器的力学特性。在非线性双黏性力学模型基础上,分别利用多项式、正弦函数建立了非线性双黏性改进力学模型,并对实验数据进行参数辨识,评估2种拟合方式的精度及优缺点。研究结果表明:2种拟合方法精度都可达0.99以上,但是基于多项式建立的力学模型参数较多,且阶数选择较为复杂,而采用正弦函数拟合可有效解决此类问题。对改进后的正弦函数-非线性双黏性力学模型利用MATLAB/Simulink进行仿真,与实验数据对比分析可知,该模型可以较好地描述磁流变的非线性及低速区的滞回特性,并且具有模型参数较少、形式简单、建模方法简便的特点。     

基于磁流变阻尼器的半主动控制方法研究

磁流变阻尼器具有温度适应性强、响应快、能耗低等优点,它在振动控制领域的应用被广泛关注,但由于其内在的非线性滞回力学特性,实际应用中并未充分发挥其优点.对磁流变阻尼器的动力学模型进行讨论,并对各种控制方法进行比较分析.根据其非线性滞回特性,提出二阶微分方程模型,并采用非线性反馈方法对其进行非线性反馈线性化控制.结果表明:基于二阶微分方程的模型能更好地拟合磁流变阻尼器非线性滞回特性,采用该模型进行非线性反馈控制能得到较好的控制效果.     

基于NARX神经网络的磁流变阻尼器模型研究

为了能够较精确地拟合磁流变阻尼器在低速区的非线性及滞回特性,提出一种基于NARX神经网络的磁流变阻尼器动力学模型。以力学性能实验数据为前提,利用LMBP算法训练NARX神经网络的串-并行结构,然后将串-并行结构转化为并行结构,使得NARX神经网络模型能够在不同电流值下得到与实验结果相吻合的输出值。最后将实验结果和模型结果进行对比,通过比较两者所得的结果发现NARX神经网络模型的计算结果与实验结果的最大相对误差仅为3.77%,而且该模型能够表征磁流变阻尼器在低速区的非线性及滞回特性,证明NARX神经网络模型在处理磁流变阻尼器的非线性及滞回特性力学行为具有较高的拟合精度。     

两种磁流变阻尼器的结构设计与性能分析

针对传统磁流变(MR)阻尼器阻尼通道利用率低的问题,提出了两种磁路结构的优化设计方案。运用ANSYS软件对这两种MR阻尼器的磁路结构进行二维电磁场有限元仿真,分析结果表明两种MR阻尼器磁路结构设计切实可行。采用Bingham模型对两种阻尼器输出力进行预估并得到不同工作状态下的力-速度曲线,结果表明:由于增加了阻尼通道的有效长度,两种改进的阻尼器比活塞尺寸相同的传统阻尼器的最大出力提高1倍以上。     

磁流变阻尼器的力学模型

利用磁流变液制成的磁流变阻尼器具有相应速度快、阻尼连续可调、功耗小、阻尼力大、动态范围广、频响高、适应面大等特点，本文从参数建模和非参数建模两个方面对磁流变阻尼器的力学模型进行讨论分析，着重对8种参数模型进行了分析，指出不同的设计应采用不同的模型方案，以发挥各自的优势。     

基于Matlab磁流变阻尼器Bouc-Wen模型的参数识别

为解决磁流变阻尼器Bouc-Wen模型参数识别方法复杂、不易实现的难题,采用Matlab中的Simulink Design Optimization工具,在Simulink中搭建Bouc-Wen模型,利用磁流变阻尼器力学特性试验得到的试验数据,对Bouc-Wen模型进行参数识别。结合各参数的物理意义对得到的识别结果进行分析,确定出阻尼力调控参数,并在Matlab中进行线性拟合,得到其与电流的函数关系。最后搭建考虑阻尼力调控参数的Bouc-Wen仿真模型,用不同幅值和频率的正弦激励进行仿真,并将仿真结果和试验数据进行对比。结果表明:仿真结果和试验数据能够很好的吻合,得到的参数满足要求。     

磁流变阻尼器响应时间分析研究

分析影响磁流变阻尼器响应时间的各种因素。提出采用多级线圈并联反串的磁路设计以及双向电流驱动等优化响应时间的方法。     

磁流变阻尼器设计中的基本问题分析

详细讨论了磁流变阻尼器的设计过程,对于在设计中的流体、结构选择等问题进行了探讨,对主要零件的结构参数和材料选择做了分析,通过Bingham模型计算分析,得到不同的结构尺寸对阻尼力和阻尼系数的增加存在很大差异,给出了设计尺寸的选择要求,并提出了设计中应遵循的基本原则和设计步骤。     

磁流变阻尼器参数化力学模型的修正改进型研究进展

磁流变阻尼器(MRD)是一种广泛应用于半主动振动控制系统中的智能装置,其力学模型的准确建立是系统设计的关键任务之一。对目前已有的各种MRD参数模型的修正改进型进行了详细综述,分析了各种参数模型建模方式的特点,可参照不同的设计与控制需求以采用所需的建模方案,从而发挥各自的优势,并讨论了MRD建模研究中还有待解决的问题。认为还需要对磁流变液的微观机制和行为描述做更为深入细致的研究,同时也应进一步深入研究具有智能特性的MRD非参数模型在半主动控制系统中的具体应用。     

基于瓶颈制造的生产能力提升的研究与应用

生产过程的相对平衡是所有企业都想达到的目标,然而长期相对平衡的生产过程会掩盖企业运营过程中产生的矛盾,制约企业规模的进一步扩大.在约束理论(TOC)的基础上,针对长期相对平衡且急于突破的生产系统,提出了一种主动制造生产瓶颈的生产能力提升方法,引入了生产系统模糊关系矩阵方法.最终在粉末冶金零部件制造企业的实践中验证了生产系统在生产瓶颈制造与生产瓶颈消除的往复循环中能够实现生产能力的提升,并同样适用于整个企业的运营系统.     

基于CIMS的工艺间模型研究

分析了基于CIMS环境的工艺间模型(In-Process Model, IPM)的功能,论述了建立工艺间模型原理,总结并提出后续的主要研究内容.基于CIMS环境的工艺间模型(In-Process Model, IPM)架起了产品设计和制造的桥梁,有利于实现与其它应用子系统的基于3D特征的有效交流和沟通.     

基于微切削的仿真模型研究

相对于宏观尺度的普通切削,微切削具有以尺寸效应为特征的独特性,宏观切削理论和方法不再适用于微切削的研究.文章从有限元、分子动力学、多尺度模型三个方面分析了微切削仿真模型的特点及其在微切削研究中的应用,并进一步对微切削仿真模型的应用前景和未来发展趋势进行了分析和研究.     

基于FEM法的锆合金VAR法的模型研究

文章利用有限元法(FEM)研究了锆合金真空自耗电弧熔炼(VAR)过程中熔炼时间对熔池温度变化、熔池流速和电极表面的影响规律。熔池内的温度相对较高,靠近坩埚区域处的温度相对较低,随着熔炼时间的延长,熔池温度高的合金液通过辐射方式向外界不断传热,熔池区域慢慢缩小,而铸锭从下至上逐渐冷却,熔池流速分布呈现对称分布的趋势,熔池中心流速大而靠近坩埚的流速相对小,且随着时间的增加,在外加磁场对熔化电弧进行稳定及对熔池流体进行搅拌的作用下,流速有逐渐增大的趋势。在熔炼开始时,在电极表面存在棱角的区域首先熔化。     

基于二层规划的信息化投资决策研究

为解决政府信息化投资过程中协调决策问题,提出了一种基于二层规划的决策模型.其中上层是实现政府信息化投资整体效益最大化模型,下层是获得信息化资金的各企业效益最大化模型.对上层规划问题和下层规划问题均采用混沌算法求解模型的最优解.最后结合算例进行了模型应用,为政府的信息化投资决策提供了理论依据.     

基于SDK的智能机器人语音控制模型的研究

阐述了语音人机相互的意义,提出了一种基于SDK的语音控制机器人的解决方案.该系统利用SDK构建非特定人孤立词的语音识别平台,采用语音识别技术提取语音命令用于机器人控制,并结合机器人运动控制模型来设计整个语音控制系统.测试结果表明,该系统能较好的识别用户语音指令,控制系统模型能有效完成机器人在不同状态下的控制任务.     

基于ADAMS的6R机器人控制模型研究

机器人的控制是机器人领域的一大难点。提出了一种机器人新的控制模型,即运用三维建模软件建立机器人的虚拟样机模型,再利用虚拟样机软件ADAMS进行动力学正、逆问题分析。为了验证模型的可靠性,将利用拉格朗日方法建立的动力学模型与利用ADAMS得到的模型进行对比,并利用ADAMS+Matlab联合仿真对机器人进行控制算法仿真。结果证明了该方案的可行性。     

基于正/逆向技术的模型重构研究

以发动机气缸盖和气缸体为例,重点研究正/逆向技术在模型重构中的技巧以及注意事项。提出使用填充硅胶获取精准的水道和气道模型的新方法,并对逆向结果进行了误差检测与分析,最后获得了符合精度要求的三维数字模型。研究目的在于得到一套系统的、不同于传统逆向过程的方法,此方法可以被其他类型产品的逆向过程所借鉴,同时可以有效缩短产品研发周期、提高逆向工程效率、加快先进技术的消化吸收。     

基于椭球体建模的多机器人碰撞检测方法研究

多机器人协同工作共享的工作空间使得机器人彼此之间存在交互运动,这将不可避免地导致机器人在运动过程中发生碰撞现象,一旦碰撞发生就会造成严重的操作事故,所以碰撞检测是多机器人协作技术中重要的环节之一。针对多机器人碰撞检测问题,主要研究基于离散的碰撞检测,在规划的路径上划分时间步,反复地进行静态碰撞检测,从而完成机器人在运动过程中的碰撞检测。针对基于椭球体建模的多机器人碰撞检测问题,采用椭球体包围机器人连杆、关节等结构,获取空间椭球体间最短距离来判断机器人间是否有碰撞发生。针对椭球体间最短距离的求解,采用基于椭球坐标系的最短距离求解算法,以其中一椭球体中心为原点和椭球的半轴长建立局部椭球坐标系,利用等高面的概念来求解另一椭球体到椭球坐标系原点的最短距离,计算效率更快。对机器人结构参数进行初始化,并提取规划路径的空间位置参数,在路径上划分时间步,在每一个时间步上反复调用碰撞检测算法函数,从而获取机器人运动过程中各个离散点的最短距离,最终得到最短距离变化曲线,进行碰撞检测。并通过一个仿真算例验证了此方法的有效性。