面向牵引力控制系统的AMESim与MATLAB联合仿真平台

基于MATLAB和AMESim软件建立了面向TCS的联合仿真平台。采用MATLAB建立了四驱汽车动力学仿真模型和控制模块,采用AMESim液压元件库建立了车辆液压制动系统的动态响应模型,通过AMESim专用接口模块和MATLAB S函数实现了两者间的数据交换,构建成联合仿真平台。采用试验研究方法修正了液压制动系统模型,并进行了典型工况TCS仿真,获得了可面向TCS开发的实用联合仿真平台。     

连杆裂解机床加载速度优化仿真

连杆裂解加载速度是影响裂解质量的重要参数之一,为了了解连杆裂解机床的加载速度特性、实现加载速度的优化,本文进行了虚拟样机仿真研究。首先,利用ADAMS/View和ADAMS/Hydraulics模块建立裂解机床机械和液压系统模型;其次在MATLAB/Simulink模块下建立控制系统模型,包括恒定输入控制系统和基于位移反馈信号的输入控制系统;最后,设置好仿真参数,完成动态仿真,根据仿真结果,分析了裂解加载速度特性。仿真结果表明:恒定输入控制时,裂解缸加载速度为118mm/s,既有利于裂解质量的控制,又不至于导致液压系统设计不合理;基于位移反馈信号时,椭圆输入控制曲线对于控制裂解油缸后程减速效果最为明显。对于实际液压油缸,可参照该曲线进行加载速度控制。     

液压轮毂马达辅助驱动系统控制策略实车验证

为充分提升重型牵引车辆通过不良路面的能力,对国内某款重型牵引车在传统结构的基础上加装了前轴液压轮毂马达辅助驱动系统,并针对该混合动力系统,开发了工程化的控制策略,实现分时全驱控制. 该策略通过对两套动力系统的工作状态和驾驶意图的识别保证系统模式的平稳切换,控制液压系统适时介入与退出,在各模式下对泵排量进行合理的控制,助力模式下实现轮速良好跟随. 采用该控制策略的实车试验结果表明:驾驶员操作意图识别准确,模式切换和换挡平顺性好;两系统工作协调且互不干扰,行驶安全性得以保证;各模式下变量泵排量响应合理,轮速跟随方法有效. 实车试验验证了轮毂液压混合动力系统实际应用的可行性和所提策略的合理性.     

基于AMESim的工程车辆液压悬架系统仿真

为研究液压悬架系统中各主要参数对控制车体垂直位移的影响,在建立的单轮1/4车液压悬架数学模型基础上,运用AMESim软件进行了1/4车液压悬架建模与仿真分析.通过仿真,将液压缸和伺服阀不同规格参数对液压悬架在阶跃激励下车体垂直位移的影响结果进行了比较,结果表明,AMESim在液压悬架系统仿真中的有效性为整车液压悬架仿真研究提供了参考.     

虚拟样机技术的360°旋转液压缸运动仿真研究

采用Pro/E软件建立三维旋转液压缸模型,并运用Pro/E和ADAMS的专用接口(MECH/PRO)将其导入到ADAMS中,对该模型的虚拟样机进行运动仿真研究。仿真结果表明该液压缸在旋转过程中运动平稳、回转精度高且易于控制,实现整圈旋转。为物理样机的设计和制造提供了理论支持和技术借鉴。     

基于ADAMS的液压破碎机液压系统仿真

从传统的液压系统设计方法和虚拟样机的概念出发,以ADAMS/Hydraulics为基础,建立液压系统虚拟样机并探讨仿真分析的方法,给出液压破碎机工作装置斗杆液压举升系统虚拟样机的一个分析实例.仿真结果表明,破碎机在液压缸的驱动下可以完成工作过程中的主要动作,液压缸运行平稳,无较大冲击.     

液压矫直机液压伺服系统动态特性分析比较

根据矫直机矫直原理和矫直工艺要求设计了全液压矫直机液压伺服系统,在此基础上采用非对称伺服阀加位移传感器控制非对称液压缸位移的方法达到了矫直钢板的目的。通过求解出非对称阀控制非对称液压缸的系统传递函数和非对称阀控制恒背压液压缸系统的传递函数,用Hyvos软件仿真分析液压缸两种位置控制效果。通过仿真可以发现:非对称阀控制非对称缸的控制效果明显优于非对称阀控制背压缸。同时通过现场生产样机的液压缸位置控制精度和钢板平直度证实该液压系统的设计是先进的。研究结果对非对称阀控制非对称缸的设计、仿真及控制具有指导意义。     

Novel algorithm of gait planning of hydraulic quadruped robot to avoid foot sliding and reduce impingement

In order to solve kinematic redundancy problems of a hydraulic quadruped walking robot, which include leg dragging, sliding, impingement against the ground, an improved gait planning algorithm for this robot is proposed in this paper. First, the foot trajectory is designated as the improved composite cycloid foot trajectory. Second, the landing angle of each leg of the robot is controlled to satisfy friction cone to improve the stability performance of the robot. Then with the controllable landing angle of quadruped robot and a geometry method, the kinematic equation is derived in this paper. Finally, a gait planning method of quadruped robot is proposed, a dynamic co-simulation is done with ADAMS and MATLAB, and practical experiments are conducted. The validity of the proposed algorithm is confirmed through the co-simulation and experimentation. The results show that the robot can avoid sliding, reduce impingement, and trot stably in trot gait.     

多态模块化自动变速器换挡过程仿真与试验

为实现一种新式模块化变速器试验样机的自动换挡功能,设计了样机配套换挡液压系统,并对换挡过程进行仿真建模.基于刚体动力学原理对二挡模块样机进行分析,并利用MATLAB/Simulink建立包括传动系和液压缸的整体仿真模型.利用溢流调压控制,设计一套简化换挡液压系统.以输出轴扭矩变化率和输入轴最低转速作为评价指标,研究充油流量、复位弹簧预紧量等参数对该新型结构样机换挡品质的影响规律.用换挡试验验证了模型和样机换挡可信度.结果表明,充油流量决定零件运动速度和液压缸内压力上升速度,影响换挡速度和换挡制动时间.增大流量可有效消除换挡制动,但会引起冲击增加;使用较小的弹簧预紧量可以减小换挡冲击.     

系列伺服作动器动态加载系统及其控制策略

针对系列多型号伺服作动器系统的动态加载试验需求,设计了一种由直线电机与液压增力模块构成的新型加载系统,并基于AMESim/MATLAB联合仿真模型研究了系统的加载控制策略:采用多闭环与前馈复合控制提高加载系统力控制精度并改善相位滞后;基于结构不变性理论对伺服作动器的位移输出信号进行前馈补偿并抑制多余力.仿真结果表明,该加载系统方案能够有效抑制多余力,减小系统相位滞后,提高力加载精度,保证加载系统具有良好的整体性能,并可灵活地满足不同载荷、不同频率的加载测试需求.     

输入指令整形技术在电液伺服系统中的应用

针对液压四足机器人电液伺服位置控制存在的振动问题,分析电液伺服系统特性,根据振动控制技术提出输入指令整形控制策略,研究输入整形技术在抑制机械谐振方面的作用,为该技术在液压四足机器人上的应用提供理论和现实依据.通过分析输入整形减振技术及其工作原理,设计零震荡整形器,并利用AMESim和MATLAB对电液伺服系统进行位置控制联合仿真.结果表明,输入整形技术能够抑制电液位置伺服系统中产生的机械谐振,利用电液伺服系统综合实验台验证了该控制技术的有效性.     

全液压转向系统机液联合仿真及试验

介绍了负荷传感全液压转向系统工作原理,基于AMESim和LMS Virtual.Lab Mo-tion软件建立了装载机全液压转向系统的联合仿真模型,并对转向系统转向过程的动态特性进行了仿真分析。仿真及试验结果表明:联合仿真模型准确可信,装载机转向多体动力学模型能够准确地模拟系统负载。通过仿真分析发现:轮胎侧偏刚度对转向系统压力振摆具有很大的影响,适当减小该值可以减小压力波动。     

基于多级鲁棒PID控制的汽车稳定性控制策略

利用AMESim软件搭建了整车和液压制动系统模型。将基于H∞控制理论的PID控制算法应用于汽车稳定性控制的研究。根据车辆行驶状态的变化调整鲁棒PID控制器的参数,构建以横摆角速度和质心侧偏角为控制目标的汽车稳定性控制算法。进而利用PID控制算法得出制动轮缸压力,实现了整车的稳定性控制。利用Matlab/Simulink和AMESim建立联合仿真平台,对控制算法进行验证。结果表明,该控制算法具有很好的实时性和控制效果,能够满足车辆稳定性控制的要求。     

液压静力压桩机起吊系统动态特性的研究

通过对液压静力压桩机起吊系统的分析和研究,运用AMESim软件建立了液压驱动系统的仿真模型,并建立了钢丝绳的力学方程,分析了激励加速度对钢丝绳动张力的影响.对吊臂在不同动栽系数时,起吊系统的最大起重力及变幅油缸的最大油压与变幅角度的关系进行了仿真研究.通过仿真分析可知激励加速度的变化会引起动张力的变化,运用修正后的动载系数代替经验取值对模型进行力学分析,不但简化了运算过程也使结果更加准确.     

履带起重机回转机构闭式液压系统研究

分析了履带起重机回转闭式液压系统的组成及其工作原理,深入研究了其中电液比例泵的控制结构、工作原理及其特点。对回转闭式液压系统的主要元件进行了数学建模,在此基础上利用AMESim仿真软件建立系统仿真模型,通过试验验证了所建模型的合理性,对其进行仿真研究,得到了不同补油压力、控制斜坡和转动惯量对系统性能的影响,对起重机回转闭式液压系统的设计、调试及性能优化具有指导意义。     

基于AMESim的液压缸系统动态特性仿真与优化

基于AMESim软件对取料机小车液压驱动系统建模,对系统AMESim模型进行动态特性仿真,通过系统液压缸压力变化仿真结果进行系统优化设计,并对关键元件相关参数进行设定,优化设计后的系统性能得到明显改善。     

轮毂马达液驱系统控制与仿真

通过加入一套由泵和马达等组成的轮毂马达液压驱动系统,将传统重型车辆改为液驱混合动力车辆,使其在坏路况下可使其前轮同时参与驱动。分析了该系统的结构原理与工作模式,研究并建立了动力学理论方程,并在Matlab/Simulink和AMESim软件中分别建立其机械动力系统和液压系统模型,重点提出了该液驱系统的控制策略,进行了车辆的牵引力及爬坡性能仿真。结果表明:加入轮毂马达液驱系统后,车辆的牵引力和爬坡度明显提高,整车通过性得到改善;同时,该系统结构简单,整车改造成本低,具有很好的应用前景。     

Research on Co-simulation with ADAMS and MATLAB for Servo Tracking System Mounted with a Small Arm

Research on a servo tracking system mounted with a small arm for robot fighting platform based on multi-body system dynamics and intelligent control theory is presented.A multi-body dynamic model which can accurately express dynamic performances of the system is built in ADAMS.In addition,an intelligent PID control model is built with MATLAB/Simulink,and the two models are integrated and co-simulated by the interface of ADAMS/Controls.Simulation experiments indicate that co-simulation technique used for des...     

Continuous and smooth gait transition in a quadruped robot based on CPG

To improve the smoothness of motion control in a quadruped robot, a continuous and smooth gait transition method based on central pattern generator (CPG) was presented to solve the unsmooth or failed problem which may result in phase-locked or sharp point with direct replacement of the gait matrix. Through improving conventional weight matrix, a CPG network and a MATLAB/Simulink model were constructed based on the Hopf oscillator for gait generation and transition in the quadruped robot. A co-simulation was performed using ADAMS/MATLAB for the gait transition between walk and trot to verify the correctness and effectiveness of the proposed CPG gait generation and transition algorithms. Related methods and conclusions can technically support the motion control technology of the quadruped robot.     

基于AMESim气液联合式液压冲击器的建模与仿真

在分析液压冲击器工作原理的基础上,利用多学科领域复杂系统仿真平台AMESim搭建了气液联合式液压冲击器的仿真模型.通过设定不同仿真参数,得到不同工况下活塞的位移、速度、加速度及前后腔压力变化曲线.仿真结果可为液压冲击器元件的选型和参数优化提供依据.