船舶液压推进系统螺旋桨负载转矩模拟研究

针对船舶液压推进实验装置模拟加载的需要,提出一种基于液压系统的双向加载负载模拟系统。采用面向系统原理建模的LMS AMESim软件搭建船舶液压推进系统仿真模型,利用Simulink仿真工具建立船桨模型,联合二者完成了船舶液压推进负载模拟整体仿真模型,仿真结果表明液压推进负载模拟系统能够较好地模拟螺旋桨的各工况的负载转矩,为下一步搭建船舶液压推进负载模拟装置提供研究基础。     

刚度和惯量对电动负载模拟器的影响分析

为了提高电动负载模拟器的加载性能,根据电动负载模拟器的系统构成,建立其相应的数学模型,分析系统刚度和负载惯量对多余力矩、系统稳定性和响应速度这3个方面的影响,分析和确定了系统的最佳刚度和负载惯量,利用MATLAB软件对结果进行仿真验证;仿真结果表明:加载后的正弦曲线能够较好的复现,且响应速度快、稳定性好;设计电动负载模拟器最佳的刚度和负载惯量的时候,不仅要考虑到对多余力矩的抑制,还要考虑到系统的稳定性和响应的快速性。     

基于多学科协同仿真的液压系统性能匹配研究

针对正铲挖掘机液压系统与工作装置负载的性能匹配问题,提出了多学科协同仿真方法,并应用于整机系统的性能仿真研究。为准确模拟挖掘机工作过程中各子系统的性能参数变化,基于多刚体动力学软件ADAMS建立了工作装置的机构仿真模型,并利用离散元仿真软件EDEM模拟了挖掘机不同进给深度的实际挖掘负载;然后,根据液压系统原理及控制方式,以AMESim为主仿真平台,建立了复合控制泵模型;最后,构建了全系统机液协同仿真模型。分别对液压系统工作过程中液压泵和各液压缸的性能参数进行了仿真验证,并模拟了不同挖掘负载对液压系统性能参数的影响变化。研究结果表明,该协同仿真方法能够用于对复杂系统进行准确、有效地建模,并验证了所设计的液压系统在多变负载工况下性能匹配参数的合理性。     

基于LabVIEW的驱动机构精密角速度测试系统

设计了一个驱动机构精密角速度测试系统,该系统可以精密测量驱动机构的输出轴在低速转动时的角速度。系统中模拟了惯量负载和扭矩负载,通过在轴系中加入扭矩反馈,使电控加载器能够实现在极低速工况下精确加载扭矩,并提出了一种基于虚拟仪器的模拟负载波形的实现方式。通过实验测试了驱动机构带四种不同负载时的角速度,并通过后处理软件得到驱动机构的角速度特性。     

柔性联接CMAC控制电液伺服系统位置跟踪研究

电液位置伺服系统由于响应速度快,功率体积比大,干扰抑制强等优点,在大惯量重载荷场合应用极其广泛。在大惯量情况下考虑柔性联接因素对电液位置伺服系统响应的稳定性和精度影响相当重要;通过机理建模的方法推导出包含负载弹性及负载与液压缸输出端柔性联接的非线性动力系统传递函数模型,对非线性动力系统传递函数模型进行模拟仿真和实验验证,进而分析柔性联接处弹性刚度对系统动态响应的影响。结果表明:考虑柔线联接机构时系统前期动态响应有延迟,但趋于稳定后控制精度和稳定性有所改善;对含柔性联接非线性动力系统的传递函数模型进行基于常规PID控制方法和CMAC算法控制器的实验验证可知,考虑柔性联接处弹性刚度的机理模型更加符合大惯量实际工况,CMAC算法控制器可以对柔性联接电液位置伺服系统中的参数进行优化,可提高电液位置伺服系统的跟踪性能。     

对接转位机构末端抓手装置的创新设计

对接转位机构可以应用于大型空间站的构建,具有体积小、质量轻、成本低等优点.为满足我国将来空间站建设需要,应用功能分析法对对接转位机构末端抓手装置进行了自主创新设计.并在概念设计基础上,进行了工程化设计研发,为我国将来空间站建设进行了技术准备.     

空间站转位机构末端效应器位姿设定试验方法研究

针对空间站转位机构末端效应器地面试验要求,提出采用并联机构实现执行器与适配器之间的六维空间位姿设定。首先,设计了6自由度并联机构,并对其机构构成和工作原理进行了阐述;其次对所设计并联机构的工作空间运动学及作动器与适配器的运动干涉特性进行了数学建模,最后,编制了基于柱坐标的机构工作空间搜索算法和基于空间几何的干涉检测算法,并运用MATLAB进行了仿真分析。仿真结果表明,所设计的并联机构其工作空间满足末端效应器位姿设定的范围要求,并联机构各分支作动器与末端效应器之间不会发生运动干涉,验证了该方法的有效性。     

超大惯量航天器微低重力仿真试验系统设计与实现

航天器微低重力仿真试验是模拟验证太空环境下航天器性能最有效、最经济的方法。由于空间站由多个舱段在轨组装而成,其自身的质量和惯量较大,对微低重力仿真系统的构建带来新的挑战。文中提出一种以大型超平支撑平台为基础、多体式气浮平台为刚性运动基,跨度达20 m的大惯量、低摩擦微低重力试验系统。通过对试验系统的原理介绍、关键指标分析,确定试验系统各部分的设计依据。同时对单轴气浮平台、3自由度气浮平台、桁架结构、地基等进行设计和分析,实物验证此微低重力仿真试验系统满足空间站控制系统验证需求。     

液压二次调节惯性负载系统节能研究

针对液压惯性负载系统中的控制特性和节能问题,将二次调节技术应用到该类系统中。二次调节系统采用负载端变量调节形式,系统的控制性能好,并且能够实现能量的回收和重新利用。为了研究二次调节惯性负载系统的节能特性,针对不同的负载转动惯量对二次调节惯性负载系统节能效果进行了仿真分析和实验研究。仿真和实验结果表明,二次调节惯性负载系统在制动时具有很好的节能效果,在相同的制动条件下,外负载转动惯量越大,回收能量越多,回收效率越高。     

汽车试验台惯量模拟方法的研究

惯量模拟装置是车辆制动性能台架测试的关键装置,电惯量模拟是其主要的研究方向。阐述了电惯量模拟的控制方法,并对机械惯量模拟方法、液压惯量模拟方法和电惯量模拟方法进行了对比,说明了电惯量模拟方法相较于其他两种模拟方法在模拟车辆制动情况方面的优越性。针对电惯量模拟装置无法模拟变力矩制动的情况,提出在电惯量模拟装置的基础上加入减速器装置,利用减速器的输出扭矩来解决这一问题的想法。     

基于AMESim的取料机液压系统设计与仿真

针对重载高速且换向频繁的取料机料耙传动机构,提出了"恒压泵+比例阀+压力补偿器"的液压系统改造方案,并利用AMEsim软件实现系统动态特性仿真。结果表明,所设计的液压传动系统在大惯量负载作用下仅有较小的液压冲击,且负载越大系统运行越平稳,为类似设备液压系统改造提供理论参考。     

多因素耦合条件下数控机床进给系统负载惯量比的综合分析与设计

负载惯量比是数控机床进给系统性能分析与设计的重要内容,数控机床的高速化、高精度化发展使得负载惯量比的优化选择问题更加突出。这要求设计者能够系统地分析负载惯量比与系统性能之间的相互关系,并为之提供负载惯量比的精确有效的设计方法。采用双惯量机械系统模型,通过解析分析与数值试验相结合的方法,分析负载惯量比与能量匹配效率的关系;分析了半闭环与全闭环两种控制结构下负载惯量比与控制增益上限、闭环频率特性以及抗干扰动刚度的关系;并在此基础上给出了数控机床进给系统负载惯量比的设计步骤与方法。为数控机床的设计者提供一种在多因素作用下设计最优负载惯量比的方法,具有理论和实际的工程价值。     

空间三自由度减振装置分析及减振效果仿真

为了达到较好的多维减振目的,采用并联机构作为减振装置的主体机构,并在驱动处辅以弹性阻尼系统,只需一层就能达到减振效果.以空间三自由度减振装置为例,对减振装置主体机构的空间三平移并联机构进行了分析,并利用Pro/E对减振装置进行建模,导入大型仿真软件ADAMS后对减振装置的减振效果进行仿真,其仿真结果表明此装置具有良好的减振效果.     

风电制动器惯性台架的研制

试验台依据行业国家标准而开发设计,是以机械惯量来模拟风电实际惯量的制动器试验台.为保证试验条件和实际工况的一致性,试验台采用直流电机作为有效风能和负载转速的模拟,采用旋转的惯性飞轮模拟风电机组实际工况中的载荷,利用设计的气压和液压系统模拟风电实际的制动力驱动装置,对风电制动器施加制动力矩.通过对风电制动器各性能参数的检...     

一种医疗影像设备专用多坐标伺服驱动方法和装置

论文给出了一种医疗影像设备专用多坐标伺服驱动方法和装置,按照这一方法,实现了医疗影像设备在大惯量负载下的快速精确定位,以满足医疗影像设备扫描机构的驱动要求。同时这种装置摆脱了由一台伺服驱动器控制一台伺服电机的模式,能够完成对多台伺服电机的分时控。     

一种医疗影像设备专用多坐标伺服驱动方法和装置

论文给出了一种医疗影像设备专用多坐标伺服驱动方法和装置,按照这一方法,实现了医疗影像设备在大惯量负载下的快速精确定位,以满足医疗影像设备扫描机构的驱动要求。同时这种装置摆脱了由一台伺服驱动器控制一台伺服电机的模式,能够完成对多台伺服电机的分时控。     

飞机液压能源模块负载模拟装置试验研究

针对飞机液压能源模块地面负载模拟系统中,由于系统与泵源等的耦合作用,系统特性较为复杂,难以快速找到合适的PID控制器参数值的问题,以某企业飞机铁鸟液压能源系统负载模拟装置为对象,采用直驱比例阀通过节流方式来控制系统流量或压力,进行了负载模拟。设计了液压能源系统负载模拟装置,对负载模拟系统中的系统原理和控制难点进行了论述,建立了负载模拟系统的数学模型;基于系统的特点,提出了基于某神经网络的PID控制方法,以实现利用计算机快速寻找合适的PID控制器参数值;在Matlab中对算法进行了仿真,并进行了试验验证。研究结果表明:该方法可行,相比人工试凑可以更快地找到合适的PID控制器参数。     

空间三自由度减振装置在陀螺仪抗冲击中的应用研究

将空间三自由度减振装置应用到陀螺仪中,为了达到较好的多维减振目的,传统的机械方法实现二维减振,需要2、3层结构。而采用并联机构作为减振装置的主体机构,并在驱动处辅以弹性阻尼系统,只需单层结构就能达到减振效果。对减振装置主体机构的空间三平移并联机构进行了分析,并利用Pro/E对减振装置进行建模,导入大型仿真软件ADAMS后对减振装置的减振效果进行仿真,其仿真结果表明此装置具有良好的减振效果。     

盾构推进系统同步控制仿真与试验研究

阐述了盾构推进液压系统工作原理。采用AMESim和MATLAB仿真软件对推进液压系统同步协调控制进行了仿真分析,同时采用PLC编译了主从式同步PID控制程序,并在盾构模拟试验台上进行了同步推进试验研究,比较了两种不同负载下的同步试验情况。仿真和试验结果表明：采用主从式同步PID控制策略能够达到很好的同步效果,同步精度可达±3mm,能较好地满足盾构在不同地质情况下同步推进控制的基本要求。
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五自由度电液伺服机械手运动控制系统研制

针对电液液伺服机械手在实际应用过程中存在运动精度低、运动平稳性差,控制模型存在非线性的问题,利用电液液伺服机械手具有负载能力强,能量密度大的优势,对机械手运动控制系统进行了研制。首先采用闭链矢量法对TCP进行了准确的位置矢量表示;其次,引入5阶B样条插值方法和改进型粒子群优化算法,得到了连续的TCP空间位移轨迹,实现了TCP位置的最优轨迹规划;最后,引入常规PID,IL-PID,NDI等控制策略,采用分级控制管理方案,实现了机械手各关节的运动控制,并利用5自由度电液伺服机械手进行了仿真和实际实验。研究结果表明:该运动控制系统能够准确地控制机械手在高负载,高精度要求下进行规定运动。