插秧机液压升降及水平摆动系统的建模与仿真

基于UG建立了水稻插秧机插植台液压升降和水平调整装置的三维模型,并导入动力学仿真软件ADAMS中进行动力学分析,得到不同传动方案液压缸的负载变化规律;然后将动态负载导入到AMESim中建立的液压系统仿真模型,研究插植台姿态调整过程中液压传动系统的动态特性。仿真结果表明：液压缸所受负载随插植台位置的变化呈非线性变化,在升降和摆动的极限位置处出现峰值;升降系统采用方案一、水平调整系统采用方案二时,液压缸的工作压力较小,速度稳定较好,且换向冲击小。研究结果可为插秧机液压系统的设计提供理论依据。     

三维高架起重机的模糊抗摆控制器[刊，英]∥ISA Tramactiom

本文提供了一种新的模糊抗摆方式，它由一个位置伺服控制器和一个模糊逻辑控制器组成。前者用于控制起重机大小车运行的位置和起重绳索长度，整个控制系统不仅可迅速抑制起重载荷摆动，还可精确控制起重机大小运行位置和起重机构起重绳索长度，操作方便。本文提供了本控制方式可采用的实际增益量调节规范。用一个起重机所作实验的结果证实了其有效性。     

输电线路工程三绳索吊升张力控制技术研究

传统输电线路组塔施工中,物料运输多采用绞磨起吊、人工辅助牵拉方式进行,吊升过程中被吊货物的运动轨迹及位置无法得到精确控制,施工机具及材料容易与铁塔发生碰撞导致掉落及受损。基于此,提出了一种输电线路施工用三绳索吊升张力控制方法,建立了三绳索吊升力学模型,通过该模型可获得货物在不同吊升高度的绳索张力;采用伺服控制方式,搭建了三绳索吊升伺服控制系统,通过张力反馈使电机转速实现自动调节,使三绳索输出张力值与计算张力值保持一致。通过吊升试验可知,起吊及牵拉绳索张力值、被吊物作业位置及姿态与理论设定值一致,该技术可保证吊升过程中货物运动轨迹精准可控,从而避免吊装不当造成的安全风险及财产损失。     

二自由度飞行姿态模拟器建模及其鲁棒输出调节

以自研的二自由度飞行姿态模拟器为对象,首先利用Euler-Lagrange法建立了非线性动力学模型,然后基于非线性系统鲁棒输出调节理论,综合运用特征结构配置方法,设计了在输入受限情况下系统的局部线性化积分型状态反馈鲁棒输出调节器,仿真结果表明了其有效性.     

弧齿锥齿轮系统级模态分析方法研究

以某航空发动机弧齿锥齿轮箱为研究对象,提出一套锥齿轮系统级模态分析的方法。首先,基于设计参数和加工参数得到精确齿面的弧齿锥齿轮副三维模型,对齿轮系统进行静力分析,确定齿轮副正常接触;然后,进行预应力模态分析,得到齿轮系统的模态,与试验结果进行对比,判断计算方法的准确性和有效性;最后,根据工程实践,分析不同接触面和不同载荷对系统模态的影响。结果显示,基于精确齿面的预应力模态分析方法可用于锥齿轮系统级模态预测;系统模态对接触面的敏感性较强,对载荷的敏感性相对较弱,在一定范围内可以忽略载荷的影响,但需对不同接触齿面分别进行模态分析。     

汽车齿轮动态响应的有限元分析

用有限元法，对某汽车齿轮建立了二维和三维的有限元模型，分别研究在静载荷和冲击载荷作用下齿轮能承受的最大载荷值。得出了不同冲击载荷持续的时间和冲击载荷值对齿轮强度的影响，为齿轮设计提供了一种新的设计方法和理论依据。     

盾构机冗余驱动推进系统不同分组策略的动力传递特性实验研究

盾构机冗余驱动推进系统不同分组策略是其顺应复杂地质环境中掘进时突变载荷的一种重要的手段。以盾构机机械结构和工作载荷为基础,设计变负载下冗余驱动推进系统动力传递特性研究实验台,引入分组矩阵建立冗余驱动推进机构的力传递模型,通过数值仿真与实验数据相比较验证实验台的有效性。针对盾构机中两种典型的分组策略,提出实验台相应等效分组方法,对不同载荷下冗余驱动推进系统的动力传递特性进行研究。实验结果表明,不同变载荷条件下冗余驱动推进系统采用不同的分组策略可以有效降低载荷波动,该结果为面向复杂地质条件的盾构机冗余驱动推进系统分组设计方法的建立提供了依据。     

机械结构三维CAD模型姿态调整方法研究

为了提高三维模型相似性评价的质量和效率,提出了一种基于机械结构基本体形态的三维CAD模型姿态调整方法。通过对机械结构基本体形态特征的分析,研究了基本体形态的几何信息特征量、拓扑信息特征量,提出了基本体形态信息量的计算方法;根据信息量大小确定了机械结构特征形态,提出了三维模型姿态调整坐标系的构建方法;通过实验验证了三维CAD模型姿态调整方法的有效性。研究结果表明:该机械结构基本体形态信息量度量方法可以快速地识别机械结构模型的特征结构,为机械结构三维CAD模型的姿态调整提供理论依据。     

基于改进动态逆的四旋翼无人机三维路径跟踪控制

为了克服无人飞行器控制系统中欠驱动与变量间强耦合的问题,常采用需要被控对象精确数学模型的动态逆方法,但飞行器负载发生变化时因模型误差的引入,精确路径跟踪难以保证。提出了一种改进动态逆方法,即在四旋翼系统快变量环路(姿态控制环)中引入模型参考自适应与动态逆相结合的方法,从姿态与位置两方面设计了完整的路径跟踪控制器。最后,基于pixhawk飞控板搭建的四旋翼硬件实验平台参数对所提出的控制方案进行MATLAB仿真分析,与传统动态逆方法相比,改进动态逆方法在负载减少10%情况下能较快适应模型参数的变化,具有更稳定和精确路径跟踪性能。     

大视场双目立体视觉柔性标定

为了实现双目立体视觉系统大范围高精度三维测量,提出了一种大视场双目立体视觉系统柔性标定方法,该方法将系统中各相机内部参数标定与相机间的姿态标定进行分离,标定内部参数时,只需要令标靶相对于相机任意摆放至少三个姿态,对标靶上的编码标志点进行识别,根据标靶上编码标志点信息,建立各姿态下视图的对应关系,粗略计算标志点的初始三维坐标;建立多姿态下逆向投影误差最小的目标函数,采用非线性最小二乘优化获取精确的相机内部参数和标志点三维坐标;最后,建立基于双相机逆向投影误差最小的目标函数,优化得到精确的相机间姿态的外部参数。实验结果表明:当测量空间为1 200mm×1 000mm×1 000mm时,立体视觉系统的测量精度优于0.1mm,满足大范围双目立体视觉系统的高精度测量需求。     

基于ANSYS的渐开线斜齿轮的齿根应力分析

利用Pro/E强大的三维实体设计功能,精确地实现了斜齿轮的三维建模.Pro/E与ANSYS的连接,将模型导入ANSYS软件中.在精确建模的基础上,确定了最恶加载线的位置及载荷沿接触线的分布状态,应用有限元法计算了这种载荷分布下轮齿的变形及齿根应力.提出了精确、迅速计算最大齿根应力的方法,较常规的计算方法更符合实际情况,得到的结果更为可靠.     

雷达结构三维装配工艺设计系统研究

针对二维装配工艺设计存在的问题,研究了雷达结构三维装配工艺设计系统。分析了雷达结构三维装配工艺设计过程,建立了雷达结构装配工艺信息模型,研究了EBOM向PBOM的转换技术,提出了一种三维装配工艺信息表示符号。开发并实现了雷达结构三维装配工艺设计系统,同时以某雷达某部件为例,验证了系统的有效性。     

基于三维轻模型的装配工艺与产品设计信息集成

为解决装配工艺设计系统与其他系统间三维模型信息交换和共享的问题,提出一种基于三维轻模型的产品制造信息集成方法。通过分析数字化装配工艺设计对装配模型的信息需求,在此基础上构建基于轻模型的装配工艺信息模型,利用统一的形式描述产品设计三维模型信息、装配工艺信息及其之间的关系,建立实体几何模型与轻模型所表达的产品及装配信息之间的映射,实现各系统间的信息共享与集成,为装配工艺设计提供完善的信息支撑。通过一产品设计系统与装配工艺设计系统的集成实例验证所提出方法的可行性和有效性。     

基于Stribeck摩擦模型的特大齿轮在位测量中姿态调整系统的仿真研究

为了深入研究特大齿轮在位测量系统中的三维平台姿态调整伺服系统的控制方法,对三维平台姿态调整伺服系统的控制及其Stribeck摩擦模型进行了详细的描述。运用MATLAB对其PID控制进行了仿真研究。在跟踪正弦轨迹的仿真结果中可以看出PD控制能够取得较强好的跟踪性能,能够对本系统进行较精确的控制。     

一种新的特征尺寸与公差的表示模型

本文详细讨论了特征模型的各种表示方法，提出了一种新的特征、尺寸及其公差的表示模型，并开发了相应的三维特征造型系统。这种新的特征表示模型能较好地支持二维草图和三维参数化设计；支持对特征的编辑操作与特征的有效性维护和支持约束机制与特征变换机制的实施。     

多功能智能轮椅的设计与运动仿真

针对上肢健全、下肢不便这类人的实际需求,设计了一种具有靠背姿态调节、小腿康复训练、语音控制及安全监护等多功能的智能轮椅,并提出了用智能手表对轮椅进行语音控制及安全监护这一构想。基于UG环境,对轮椅进行三维模型设计,并将模型导入ADAMS中,对靠背调节和小腿训练两个动作进行运动学仿真,以验证结构设计的合理性。     

大量程高精度三维姿态角测量系统设计

基于针孔成像和双矢量定姿原理,设计一种使用单图像传感器实现大量程高精度三维姿态角测量的方法.根据系统要求设计双基准平行光源,采用FPGA单芯片实时实现图像传感器的驱动成像、光斑的分割与质心定位及与USB之间的快速通信,通过光斑质心坐标计算得到双基准平行光源的方向矢量,根据双矢量定姿原理计算姿态敏感器的旋转矩阵,得到三维姿态角;根据针孔成像模型,建立姿态敏感器的内外参数统一标定模型,对测量系统进行标定,标定结果和测量实验表明,三维姿态角测量系统的视场范围达到19.6°×19.6°,俯仰角、偏航角、滚动角的精度达到9.9″、9.3″、80.2″.     

基于工程设计法的永磁同步电机转矩控制

对于永磁同步电动机突加载荷的情况,提出基于工程设计法的永磁同步电动机转矩输出PI控制参数设计方法。该方法在常规永磁同步电机模型的基础上,建立零载荷永磁同步电动机转矩输出的数学模型,提出基于工程设计法的思想简化该模型,并根据简化的模型设计PI控制器的参数,从而实现对永磁同步电动机的转矩控制。以西门子永磁同步电机为仿真对象,对系统的精确模型与简化模型以及加入载荷的精确系统进行仿真验证。验证结果表明,该方法能够对精确系统以及添加载荷的系统进行有效控制。     

基于精确模型的渐开线齿轮齿根弯曲应力分析

利用SolidWorks软件强大的三维实体建模功能,精确地实现了渐开线直齿圆柱齿轮的三维建模。通过SolidWorks与ansys的连接,将模型导入到ansys中,在精确模型的基础上,采用一种新的加载理念以面载荷的形式替代集中力载荷对齿轮的三种不同加载位置进行加载并对齿根弯曲应力进行对比分析,得出一种理想的加载方案。为对齿轮传动过程中力学特性分析具有一定的借鉴作用。     

锻造操作机的可视化刚体动力学仿真

在分析锻造操作机工作原理的基础上,采用ADAMS软件平台,建立锻造操作机的可视化三维数字化模型.考虑锻造操作机自重和外负载影响,对操作机各个部件施加相应的约束和载荷,然后进行多刚体系统的动力学三维可视化仿真,得到了典型工况运动过程中操作机受力的变化情况,并对极限载荷情况进行分析.仿真结果为锻造操作机的零部件合理设计提供了参考依据.