一种三自由度Stewart并联平台重心稳定分析及Simulink仿真

以三自由度Stewart并联平台为研究对象,提出了一种Stewart并联平台重心稳定的分析方法,并对其进行Simulink仿真。利用三维建模软件Creo建立三自由度Stewart平台的三维模型。通过Creo里的接口,将Stewart平台三维模型导入Simulink中生成对应的Simmechanics模块,包括3条运动支链,每条支链由铰链、电动缸、驱动杆、动、定平台等组成。在Simulink的仿真环境中,对3条支链的电动缸添加驱动模块,再使用Fcn函数编程,使驱动模块对电机施加驱动,从而产生驱动杆不同的伸长量,达到动平台的预定运动轨迹。在Simulink环境下,通过编程实现三自由度Stewart并联平台动平台的一种特殊运动,即动平台与水平面成一定的二面角旋转一周,而动平台自身的重心保持稳定。     

基于Modelica的机电液系统多领域统一建模与仿真

现代机电液系统的开发需要有多领域建模与仿真的支持,Modelica正是为解决复杂物理系统建模与仿真问题而提出的一种统一建模语言.介绍了基于Modelica/Dymola的多领域建模与仿真平台,并通过实例说明了 Modelica对现代机电液系统设计可能提供的支持.     

基于机电液系统的联合仿真分析平台研究

针对建模后修改模型参数需要返回到对应软件的问题，搭建新的机电液联合仿真平台，通过独立开发的人机界面，分别调用ADAMS、Simulink和AMESim接口，在此界面直接修改机电液参数，实现机电液一体化仿真。该平台以Python作为开发语言，对各仿真软件的数据传输接口进行分析和参数化设计；使用TCP/IP技术实现仿真平台和ADAMS的数据传输；使用MATLAB虚拟环境中的API函数，实现Simulink中模块参数的动态修改；用Python代码建立AMESim液压系统模型，实现所有液压元件参数的编程化修改。结合喷管模型进行仿真测试，结果表明：该平台界面简洁，操作简单，能大幅提高仿真效率，对机电液一体化仿真分析具有普遍适用性。     

5.5m×4m声学风洞尾撑系统机电液联合建模与仿真研究

5.5 m×4m声学风洞尾撑试验装置采用液压驱动,用来控制模型的迎角和侧滑角,具有4个自由度,是一个复杂的机电液系统.利用Motion/AMESim仿真平台对该尾撑系统进行了机电液一体化建模和联合仿真研究.结果表明:该尾撑系统可以实现模型姿态角的精确控制,满足设计要求.同时也说明Motion/AMESim仿真平台在风洞设计中具有广阔的应用前景.     

IGM弧焊机器人大型工作站仿真系统设计

针对第一代示教再现型弧焊机器人自动化焊接的现状,自主开发了通用型IGM弧焊机器人大型工作站离线编程系统,介绍了系统总体设计及类之间关系.机器人焊接过程三维仿真是离线编程的图形平台,提出了一种新的开发方式实现三维图形仿真系统,即自主开发基于C/S结构的包含OLE(对象连接与嵌入)项的机器工作站离线编程系统,通过COM(组件对象模型)接口实现焊接工件三维图形及几何拓扑信息的无缝集成.在VC 开发环境下,使用OpenGL图形开发工具,基于面向对象的编程自主开发了三自由度龙门机架、六自由度关节型弧焊机器人和两自由度变位机的三维造型及焊接过程图形仿真系统.     

协同式三自由度运动系统设计研究

设计研究了电液伺服控制的飞行仿真器三缸协同式运动系统。该系统是由数字计算机控制的多输入出控制系统，可按飞行条件和操纵量实时解算，并输出驱动信号控制协同式三自由度运动平台和仿真座舱，实现飞行运动仿真。     

三自由度并联机构的设计与运动学分析

设计了一种应用于各类表面加工的三自由度并联机构,充分研究了三自由度并联机构在空间的运行机理,使机构加工时,能够合理设置加工参数。首先,对三自由度并联机构进行了位置正逆解分析,并通过举例计算验证了其正确性,为机构的控制提供了理论参考。然后,对其进行了运动空间求解,研究了三自由度并联机构的工作空间,得出工作空间分布特点。最后,通过ADAMS仿真了并联机构的运动过程,验证了其运动学性能,对其移动平台的位移、速度、加速度进行了详细分析,说明了设计的机构能适应速度变化要求高的场合。     

挖掘装载机工作装置运动特性分析及控制

针对挖掘装载机多路阀阀口流量控制稳定性不够、导致整机工作效率不高的问题,建立多路阀电液比例控制系统模型,实现挖掘装载机多路阀流量智能调控。基于D-H原理实现装载工作装置运动学和动力学分析;运用MATLAB/Simulink建立装载工作装置的机电液耦合仿真模型;设计PID控制算法实现液压多路阀口流量智能控制,提高装载工作装置运动精度和控制效果。仿真结果表明:基于Simulink平台能够准确高效建立复杂系统机电液联合仿真模型,满足铲斗的平移性和装载工作装置定角度运动的要求。     

一种等效的并联机器人运动学仿真方法

研究了一种三自由度平动并联机器人的机构特点,并在此基础上提出了一种等效的并联机器人运动学仿真方法.最后,运用一组合理的并联机器人结构参数作为仿真原始数据,在Envision仿真软件上进行了仿真方法的研究和验证.     

四自由度机器人的建模和仿真

以SCARA四自由度机器人为研究对象,利用Pro/E软件建立了四自由度SCARA机器人的各连杆模型,并将各连杆装配为三维模型导入到MATLAB软件中。采用D-H方法建立了四自由度机器人的运动学模型,对四自由度机器人展开了运动学分析,描述了四自由度机器人末端位姿,对四自由度机器人操作界面进行了设计,并构建了四自由度机器人仿真平台。目前阶段得出的仿真结果表明了四自由度机器人仿真平台的可操作性,仿真方法是有效的。     

并联机床振动仿真分析

以三平动非对称并联机床(3-2SPS)为研究对象,研究单支链各个机构的振动模型,并推导出整条支链的等效振动模型,建立单支链以及机床整机的多自由度振动系统的微分运动方程,运用MATLAB软件对多自由度无阻尼振动的多阶固有频率进行仿真分析,得到机床在工作空间内前两阶固有频率,为机床后续的优化设计和加工生产提供了参考。     

基于多软件协同仿真的六自由度平台虚拟试验系统

提出了一种串联六自由度运动平台,根据该平台特点,在ADAMS动力学分析软件中搭建机械子系统模型,在AMESim仿真软件中搭建液压子系统及电机+滚珠丝杠传动模型,在Simulink中搭建末端控制对象期望运动位姿生成及解耦控制算法模型。通过分析各仿真软件间数据传输接口特性,建立以MATLAB软件为载体的动态数据共享通道,将ADAMS、AMESim模型分别以子模型及S函数形式导入至Simulink。从而建立基于Simulink为主仿真软件的机、电、液一体化的六自由度运动平台虚拟试验系统,实现平台的全面仿真分析,为平台实体设计与优化、控制策略选择等奠定基础。采用的基于MATLAB为主仿真软件的ADAMS、AMESim、Simulink联合虚拟试验系统创建方法对于复杂机、电、液一体化系统的仿真分析具有普遍的适用性。     

车辆制动能量回收模拟系统设计与仿真

目前国内液压节能汽车试验平台结构复杂,管路繁多,液压泵/马达、飞轮等的动态参数不确定,无法满足多种工况下的实验配合问题。新型车辆制动能量回收模拟系统,使用电液比例控制系统代替传统的液压泵/马达,可实现能量回收过程多种复杂工况的动态模拟。设计车辆制动能量回收模拟系统,运用MATLAB/Simulink软件,建立了车辆制动能量回收模拟系统的仿真模型,通过仿真得到了该模拟系统在充、放液过程中的动态特性,并设计了试验台架,为后续车辆制动能量回收系统的实验研究提供了平台。     

面向复杂环境的无人机发射平台自调平系统研究

为了满足无人机发射平台在复杂环境下的快速、高精度自动调平要求,探索平台的调平控制方法和策略。根据无人机发射平台的调平液压原理在AMESim软件中对此调平系统进行建模和仿真,模拟液压调平系统在平台的调平操作。分析仿真的系统支腿位移、支腿液压缸流量、换向阀流量等曲线,清晰地观察该系统动态回路特性。仿真结果表明：所建立的系统仿真模型可适应复杂工况下调平,验证了调平系统的合理性,可为同类液压调平系统的设计与分析提供参考。     

基于蒙特卡罗法的液压试验平台可靠性分析

工程机械液压试验平台是一个复杂的机电系统,具有故障多样、成因复杂、隐蔽性强的特点,因此不宜采用传统的数值解析方法或者直接移植其他类型系统的可靠性分析方法来分析系统的可靠性。根据实际液压试验测试平台系统的结构组成,构建系统的故障树;采用蒙特卡罗随机模拟方法对故障树的失效模型进行仿真评估,得出系统的可靠性指标和系统可靠性的最薄弱点,提出提高可靠性的方法,使系统的可靠度指标提高了31%。仿真结果也为系统的进一步优化设计和维修工作提供参考意见。结果表明:基本故障树的蒙特卡罗法适用于大型复杂液压系统或机电液系统的可靠性评估,为大型复杂系统的可靠性分析提供参考。     

三自由度混联机床的机构误差分析与仿真

文章提出了一种新的三自由度混联机床构型,基于Solidworks建立其三维实体模型.利用误差独立作用原理,建立了误差分析数学模型.通过矩阵分析方法结合运动学徽分方程,分析了并联机床静态误差,得到固定平台校链点位里误差、驱动杆长度误差与运动平台位里误差的映射关系,并对机构误差在工作空间内的分布规律进行了仿真,为混联机床的误差补偿提供了理论基础.     

6自由度液压机器人的自抗扰控制

为提高6自由度液压机器人电液驱动系统的控制性能,针对电液位置伺服系统的非线性和不确定性,建立了6自由度液压机器人后臂电液位置伺服系统的数学模型,提出了3阶自抗扰控制方案,通过对系统内扰和外扰进行估计和补偿,实现对位置的控制。仿真结果表明,所设计的自抗扰控制器不仅能满足系统对快速性和准确性的要求,而且还能有效抑制负载突变或未知扰动对系统性能的影响,与传统PID控制相比,其具有更强地鲁棒性和抗扰动能力,能满足6自由度液压机器人控制系统动态性能的基本要求。     

电流伺服系统的二自由度PID控制

本文阐述了基本运算为不完全微分PID的滤波型二自由度控制算法，针对飞行仿真转台用液压伺服系统的特点，进行了仿真分析。结果表明，它比常规PID控制器性能优越，使系统性能显著提高。