三轴六自由度液压振动台随机振动控制分析与仿真

分析并设计出多输入多输出(简称MIMO)随机振动控制算法,讨论了MIMO随机振动控制中的几点关键技术如传函矩阵估计、三帧搭接法等.通过以三轴六自由度液压振动台系统为典型被控对象,建立三轴六自由度液压振动台随机振动控制仿真系统.仿真结果表明,经过多帧均衡后,MIMO随机振动控制能够取得较好的控制效果,其控制容差均在±3dB以内.     

液压振动台建模与加速度波形失真度分析

针对液压振动台波形失真度大的现象,建立了液压振动台非线性数学模型,开展仿真分析,揭示液压振动台加速度波形失真度的主要原因.采用状态反馈的方法,选取系统共振频率附近作为工作点,线性化系统模型,以改善系统特性,仿真结果表明,该方法可以有效降低液压振动台波形失真度.     

基于Fuzzy-PID的单自由度液压实验台控制特性分析

针对单自由度液压实验台的高控制性能要求,对单自由度液压实验台液压控制系统的动态控制特性进行分析。分析单自由度液压实验台的工作原理及液压控制系统主要元部件的数学模型;对Fuzzy-PID控制器进行分析与设计;在AMESim-MATLAB中构建单自由度液压实验台液压控制系统的联合仿真模型。对采用Fuzzy-PID和常规PID控制的单自由度液压实验台的控制特性进行对比分析。结果表明:采用Fuzzy-PID控制的单自由度液压实验台具有优良的伺服跟踪性能。     

液压电梯垂直振动特性仿真分析

由于液压波动力的激励,直顶式液压电梯将发生垂直振动.为了分析液压电梯的受迫振动特性,将直顶式液压电梯等效为一自由度弹簧-质量-阻尼-系统,建立相应的力学模型、数学模型与仿真模型.以Simulink为仿真软件,对液压电梯的振动过程进行动态模拟.由解析分析及仿真结果可知:液压电梯的振动主要由三部分组成,主要振动形式为稳态强迫振动;为了控制其振动幅度必须控制液压波动力的幅值,而且需要保证液压波动力的频率远离电梯的固有频率.     

数字化模拟振动台液压系统模型的建立与分析

通过研究振动台液压系统的工作原理,建立了地震模拟振动台液压系统的仿真模型。建立模型时考虑了作动器刚度、阻尼等多种因素的影响;并对主要参数的敏感度进行了分析。结果表明:该模型的计算结果与振动台的实际响应较为吻合,具有较高的精确度,可为数字化振动台系统的设计提供参考。     

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。     

基于ADAMS的六自由度液压动感平台建模及运动学仿真

根据Stewart结构制作了一个六自由度运动平台,并以该平台为主要研究对象,构建了整个位姿系统的模型。运用SolidWorks和ADAMS软件,构建平台仿真模型并进行仿真分析,得出上平台以及各缸体的运动特性曲线,验证平台设计的合理性与准确性。同时分析了整个平台机构的运动过程、运动的极限位置、转角、干涉情况、空间运动位置和运动参数等,对整个六自由度液压系统的安全性及可靠性有重要的指导作用。     

液压振动台三状态控制策略的研究

建立液压振动台的电液位置伺服系统模型,仿真分析采用比例控制方法的特点和局限。采用同时引入位移、速度和加速度3种反馈变量的控制策略,重建新的电液位置伺服系统模型,并进行理论分析和仿真计算。理论和仿真结果证明三状态控制策略扩展系统带宽,增加系统阻尼,校正液压振动台达到较好的综合性能,满足更多的试验要求。     

砧座振动特性的Simulink仿真分析

以单自由度系统为力学模型，以MATLAB的组件Simulink为工具，对电动液压锻锤砧座的振动过程进行动态模拟，从而分析了砧座的振动特性。由仿真得到的振幅值与实测值较为接近。     

电液振动台非线性建模仿真与实验研究

仿真技术作为液压系统设计和分析的重要手段,越来越受到人们的重视.常见的液压系统仿真,都采用了线性近似模型,该模型用于系统稳定性分析和一般位置伺服系统时是合理的,但却无法反映电液振动台的实际特性.笔者引入阀流量非线性方程、阀增益非线性和摩擦非线性后的非线性建模仿真,仿真结果与实验结果相当吻合,准确再现了实际系统加速度波形失真情况,可以作为电液振动台系统设计和分析的有力工具.     

新型电液振动台振动参数的分析

新型电液振动台采用具有双自由度的2D高频激振阀作为电液激振器,其驱动装置采用大功率、大扭矩的液压马达驱动阀芯的径向旋转,阀芯的轴向滑动用电机通过偏心轮机构来驱动.作者对高频激振阀阀口面积波形进行分析,根据已建立的数学模型采用分段积分的方法求解出振动波形的分段表达式,由此振动波形的解析解推导出振动幅值、工作频率、阀芯轴向位移以及阀芯转速之间的相互关系,在电液振动台上进行疲劳试验以验证解析结果的正确性.研究结果表明:加载模式以弹性负载为主的条件下,振动幅值的大小与阀芯的旋转速度成反比,与阀芯的轴向位移成正比,但是当阀芯位移达到某一临界值时,振幅由于压力饱和而不再继续增大,同时工作频率越大,考虑到实际机械设计及加工,振动波形越不容易出现饱和现象.     

机床固定结合面动态特性参数实验研究

固定结合面是机床结合面最为普遍的一种,其动态特性参数主要包括动刚度和阻尼系数。采用等效单自由度的力学模型分析其动态特性,消除了基础位移的影响。通过实验法,测得不同条件下固定结合面的动态特性参数,分析螺栓预紧力、零件表面粗糙度、材料及介质等因素对动态特性参数的影响规律,为机床固定结合面的合理设计提供技术支持。     

动力吸振器在三自由度系统中的应用及参数影响规律分析

对三自由度主系统动力吸振器进行理论研究。根据三自由度系统简化模型,利用微分方程的叠加原理,推导三自由度主系统受简谐激励时传到基础上的力与激励力的力传递率解析表达式,得到耦合动力吸振器后系统力传递率解析表达式;根据所推导公式,分析动力吸振器质量比、固有频率比和阻尼比对力传递率的影响,得到吸振器各结构参数的影响规律,解决了三自由度主系统动力吸振器的参数选取问题,为多自由度主系统动力吸振器的研究提供了参考。     

海水液压水下作业工具系统的仿真研究

本文采用功率键合图建立了海水液压水下作业工具系统的数字模型，并进行了数字仿真，根据仿真结果着重分析了高压软管长度与打磨器砂轮直径等因素对系统动态特性的影响，为海水液压水下作业工具系统的设计与研制奠定了一定的理论基础。     

U75V钢流动应力的试验研究

针对U75V钢,利用Gleeble-1500热模拟试验机对其在不同温度和应变速率下的流动应力进行试验研究.通过实测数据,分析变形温度、变形速率和变形程度与流动应力之间的关系,确定了U75V钢流动应力的数学模型.对其数学模型进行回归,将理论计算与试验数据进行对比,证明此模型具有良好的曲线拟合特性,可以做为工艺计算和数值模拟的依据.     

铝合金氩弧焊接角变形动态过程表征

利用温度与变形实时测量系统,对铝合金5A12薄板氩弧焊接动态角变形过程进行了试验研究,探讨通过特征值来描述角变形动态行为.通过对温度及变形动态曲线的分析,提出了焊接动态角变形过程的两个特征值,即下挠最大值点和上翘平衡点.并采用正交试验法,研究不同焊接参数条件下动态角变形曲线的变化规律,构建焊接角变形的动态特征曲线的数学模型.结果表明,动态变形特征曲线的数学表达式能够反映焊接角变形的动态变化趋势,下挠最大值、上翘平衡值及下挠和上翘过程中曲线斜率的变化是描述动态变形曲线变化趋势的关键因素.     

基于LSTM的振动台参数整定方法

地震模拟振动台的控制多采用三参量控制作为底层控制算法,三参量控制参数多,整定耗时费力。提出一种基于LSTM（长短时记忆网络）的振动台三参量控制参数整定算法。将振动台系统的测试加速度输入和输出数据分为训练集、测试集和验证集,建立并训练一个LSTM深度网络用以模拟振动台的系统模型;针对LSTM深度网络模型引入新的三参量控制环节,采用梯度下降法进行控制参数的离线整定;最后将整定参数与控制系统原参数进行合并用于实机验证。结果表明：所提出的整定方法可以达到优于手动调参的结果,整定过程通过系统模型离线完成,不需实机运行,具有效率高、效果好的优点。     

基于蒙特卡洛法的模块化机器人工作空间分析

采用D-H参数法建立六自由度模块化机器人的运动学模型;基于蒙特卡洛法,并利用MATLAB软件编程,进行模块化机器人工作空间的分析与仿真。分析结果验证了所搭建工作台的合理性,证明了在工作空间内进行轨迹规划,能够完成其夹持装配的工作任务,为进一步研究其轨迹规划和运动控制奠定了基础。     

并联六自由度运动平台螺旋理论的研究

本文应用螺旋理论对飞行模拟器用液压六自由度并联运动平台进行了理论分析和公式推导，给出了在工程已知条件下的平台的加速度、速度的螺旋运动方程正逆解的表达，并在考虑工程实用性及可行性的基础上剖析了应用螺旋理论分析六自由度并联平台的发展前景，并得出了一些有益的结论。