履带车辆台架试验台负载模拟方法研究

针对履带车辆台架试验台路面负载、惯性负载模拟问题,推导履带车辆整车等效惯量,建立履带车辆以主动轮输出扭矩为输入、主动轮速度为输出的动力学模型,通过对电机加载系统建模及控制器设计,根据系统特性,提出用速度跟踪结合扰动观测器的控制方法解决负载模拟问题,速度跟踪模块采用的单边速度闭环双边扭矩加载可减少程序的运算量及提高负载模拟精度。台架系统试验结果验证了设计方法的有效性及精确性。     

基于缓冲阻尼的空间大惯量负载驱动系统的研究

为了实现某空间飞行器在空间低功耗平稳转动,从提高其动态性能和稳态性能的角度,提出了基于缓冲阻尼的空间大惯量负载驱动系统的设计方法.通过系统阻尼参数匹配设计,并利用弹簧阻尼技术,实现了驱动系统大惯量转动过程的快速启动和平稳制动,解决了其转角行程过冲较大的问题,满足了运动精度要求.采用SimulationX软件对该驱动系统...     

ZQ500底盘测试台电惯性模拟参数试验研究

为保证底盘测试系统较准确地模拟汽车道路行驶状态,应正确设置相应电惯量模拟参数,论述底盘测试系统的理论计算基础,详细介绍利用汽车滑行试验法进行汽车路面阻力参数的获取方法,试验获取滑行法汽车减速度和路面阻力数据,计算得到了路面阻力与车速之间的工程经验公式.结合ZQ500车辆底盘测试台的设计,为底盘测功系统电惯量基本参数计算提供一定参考依据.     

交流电机驱动机电混合模拟制动器惯性台架的研制

目前制动器惯性台架大都采用直流电机驱动和纯机械模拟的方法,该方法存在反应速度慢、惯量调整困难、模拟精度低等缺点.为此,基于机械模拟和电模拟相结合的方法,采用交流电机驱动和矢量变频调速技术,设计出一台能够实现反应速度快、惯量无级调整的汽车制动器惯性台架.详细介绍了该台架的基本原理、总体结构、技术参数以及交流电机的选择.最后,通过设计出的台架进行了实测验证,结果证明该台架惯量误差远小于汽车制动器性能台架试验标准中规定的误差,极大提高了模拟精度,达到了设计要求,可以应用到实际生产中.     

基于运动控制器的平面混合输入机构运动实验系统设计

基于运动控制器对混合输入机构的运动学实验系统进行设计,给出了基于运动控制器的各元器件硬件电路设计,开发了伺服电机的控制程序;基于VB6.0开发了实验系统的控制界面,并对混合输入机构进行了实验,获得了机构的运动输出曲线。通过伺服电机的调节,实现了机构的一定的柔性输出。     

变惯量曲轴系统扭转振动的参数分岔分析

变惯量参数在一定程度上会影响曲轴系统扭转振动的分岔特性,然而现有研究缺乏对此参数的分岔理论分析。本文针对上述问题展开研究,分析了当曲轴系统的转动频率、不平衡激励频率与固有频率近似满足 的情况下,变惯量参数和调谐参数对系统分岔行为的影响。首先应用多尺度法得到系统共振情况下的平均方程和分岔方程;其次应用奇异性理论得到系统的稳态振幅随参数变化的分岔图,分析并求解系统发生分岔的临界点,得到系统的稳定/分岔区间;最终选取工程实际物理参数,将理论结果与数值仿真进行对比,验证了理论分析的正确性。进行变惯量曲轴系统的参数分岔分析,有助于曲轴系统的优化设计。     

扭矩扳子检定中受力分析及消除不良分力方法研究

对扭矩扳子检定中的受力情况进行分析,特别是对扭矩扳子手柄受力位置的摩擦力、自身重力和手柄受力位置起始高度对扭矩示值的影响进行了详细的理论分析并实际验证试验佐证.提出了一种采用轴向轴承的自适应挡臂机构,它和采用径向轴承的纯扭转换装置共同作用能消除各种不良分力对扭矩示值的影响,模拟扭矩扳子的实际使用状态,使扭矩扳子的检定状态和使用状态保持一致.并通过采用自适应挡臂机构前后对不同工作原理的扭矩扳子的实际试验数据的比对,确认了该方法的可行性和准确性.     

海洋二号卫星大惯量旋转部件干扰力矩抑制技术

海洋二号(HY-2A)卫星要求微波散射计和微波辐射计实现扫描过程中所产生的力矩波动不能影响卫星姿态稳定度。这两个载荷使用永磁同步电动机矢量控制,对负载直接驱动;通过电机本体采用齿槽转矩优化设计、采用固定角度计时法消除量化误差、相电流测量误差控制、逆变器死区补偿等措施,抑制转矩波动。通过电机本体和控制策略进行联合精确模型仿真,分析了系统的转矩波动。由在轨遥测数据分析可得,实现了大惯量旋转部件的精确控制。     

负载动态特性对伺服电机跟随性能影响研究

伺服系统工程应用越来越广泛,但负载动态特性对伺服电机跟随性能的影响关系目前仍不完全明确．为明确其影响关系,提出负载动态特性对伺服电机跟随性能影响的分析方法,根据伺服驱动理论,建立伺服驱动数学模型,分析伺服电机跟随误差的形成原理,建立伺服电机跟随误差与负载的函数关系．设计不同动态特性负载实验,验证了负载动态特性对伺服电机跟随性能的影响与理论分析相符．根据伺服电机跟随误差与负载的函数关系优化负载动态特性、电机惯量和伺服周期三个变量,进行对比实验,结果表明伺服电机的跟随性能得到了提升．     

永磁同步伺服电机转矩转速性能参数测试系统

介绍了基于运动控制器的数据采集和分析的伺服电机转矩转速测试平台,并在VC平台上开发了该平台的运动控制命令程序。以该测试系统测试了伺服电机的转矩转速参数,并通过转矩、转速分析了电机启动、运行等特性,以此分析了伺服电机的整体特性。通过实验证明该系统能够准确地测量电机参数,并能对数据进行分析以及通过对电机的分析验证试验系统的可靠性。     

异步驱动电机扭矩波动对电动汽车纵向冲击影响的仿真研究

对电动汽车异步驱动电机在转子磁场定向矢量控制中因电机参数变化导致磁场解耦不完全,致使电机输出扭矩波动和扭矩及速度跟踪可能失效,进而带来纵向冲击和影响乘坐舒适性的问题进行了研究和分析,并在此基础上进行了电机控制策略的仿真分析.基于多体系统动力学建立了整车纵向动力学模型,并与控制系统一起建立了耦合仿真模型.利用所建立的耦合模型进行了电动汽车美国联邦循环工况(UDC)的仿真计算,计算结果表明所提出的矢量控制方法是可行的,能够有效改善电动汽车的纵向冲击问题.     

新型SMA扭转驱动器设计及实验研究

应用三维建模与仿真分析相结合的设计方法,设计了一种基于柔顺机构的新型SMA扭转驱动器,并数学建模分析了驱动器各参数对驱动器性能的影响.制作了一个80g,90×90×25mm的样机模型,并对驱动器的最大输出角度、最大输出扭矩和响应速度进行了实验研究,实验证明驱动器具有轻质、双向驱动、输出角度和输出扭矩较大等特点.     

基于 ARM7 的电子凸轮技术实现方法研究

目的针对凸轮机构的运动特点和规律,提出一种基于ARM7和伺服电机的电子凸轮系统,用于代替机械凸轮实现凸轮运动。方法重点论述凸轮曲线的设计方法和电子凸轮的实现方法,采用三次多项式插值方法建立凸轮运动的数学模型,得到平滑的速度和加速度曲线。基于定步法原理得到电机的控制表格,且使用查表法实现伺服电机的升降频控制,同时给出软硬件设计方法。结果该系统输出的凸轮运动具有可调、定位精确、无冲击等特点。结论该系统成功地应用于包装机械中,提高了包装机械的包装速度、精度、输出柔性和智能化程度,具有明显的应用效果。     

单侧变截面辊弯成形系统的运动分析

对直线电机驱动的单侧变截面辊弯成形系统进行了运动分析。应用正解法分析了末端轧辊的位移、速度、加速度等受直线电机相关参数的影响,并列出了相关的运动方程。应用Matlab语言描绘出了末端轧辊的运动参数的变化曲线,通过曲线对比,分析了直线电机的各个运动参数的变化对末端轧辊速度、加速度等影响;分析并探讨了有关的结构参数的变化对末端轧辊的位移、速度、加速度的影响。     

电动轮-悬架系统台架振动特性试验分析

为了说明在实际驱动工况下电动轮-悬架系统的振动特性,进行了电动轮-悬架系统台架振动特性测试试验,测得了电动轮-悬架系统-台架的振动加速度响应,并进行了参数影响因素分析。分析表明,电动轮驱动时,电动轮、台架会出现由电动轮驱动电机引起的比较明显的阶次振动,频率成分主要有与非正弦分布永磁磁场、磁场开槽以及谐波电流有关的电流基频6倍、12倍及6±i/2(i=1,2,3)倍,且间隔均为电流基频一半。影响电动轮驱动电机振动谐频成分以及幅值的主要因素只有转速和负载转矩。转速主要影响频率成分,负载转矩影响振动能量,电动轮驱动电机在高转速、大负载等高负荷运行时高频段转矩波动能量较大。载荷、胎压以及车轮定位参数不影响振动响应的频率成分,对振动能量影响较小,适中的载荷、胎压、主销内倾角以及较小的前束角会减小台架振动。可为电动轮-悬架系统结构设计、使用条件以及电动轮驱动电机控制系统设计提供试验指导。     

灌装机械手运动与动力特性分析

首先利用平面几何关系,建立了灌装机械手的运动学方程,再通过MATLAB计算了各关节的位移曲线、速度曲线以及加速度曲线,在此基础上进行了动力学仿真,得到了各关节的扭矩曲线。结果表明:各关节运动较平稳,所选的电机的额定扭矩大于所需的最大扭矩,满足使用要求,为灌装机械手的设计提供了理论依据。     

伺服关节驱动的柔性臂系统耦合动力学模型辨识与实验

针对整个伺服关节驱动的柔性机械臂系统,在考虑其机电、刚柔耦合特性的基础上,理论上进行了动力学建模。分析了包含直流伺服电机、谐波减速器以及伺服驱动器的伺服关节的驱动及摩擦特性,对实验中测到的电机匀速正反转数据进行线性拟合,得到了关节驱动模型中的库伦摩擦力常数和黏滞摩擦力系数。分别建立了从伺服电机驱动电压到光电编码器检测的电机转角、从伺服驱动电压到代表柔性臂振动的应变桥路输出之间的理论传递函数,以伪随机二进制序列为激励信号,通过实验辨识得到了此对应伺服关节柔性臂转动与振动耦合以及机电耦合的两个传递函数,在伪随机和正弦信号激励下,辨识得到的传递函数模型与实际结构的转动位移和振动响应具有较高的一致性。从而得到了伺服关节驱动的柔性臂系统刚柔耦合、机电耦合的动力学模型。     

一种细长形非共振式压电直线电机结构优化设计EI北大核心CSCD

设计出一款基于桥式放大机构的细长形非共振压电直线电机,该电机尺寸为29 mm×5 mm×3.5 mm,论述了其工作原理,建立了物理模型并基于能量守恒原理推导出位移放大机构放大倍数的数学模型,通过仿真和试验验证了数学模型的正确性。根据数学模型得出了影响电机力学性能的各种结构参数,进而对结构参数进行了优化,最后研制出优化后的样机,并对优化前后的样机力学性能进行试验对比。试验结果显示,当两个驱动信号相位差为90°时,电机的输出驱动力达到最大;优化后的电机在峰值驱动电压为140 V、偏置电压为70 V、保持力为2.2 N的情况下,电机空载最高转速从6.69 mm/s线性增加到7.67 mm/s,速度载荷特性比优化前有明显的提升。研究结果表明,通过建立正确的数学模型能有效分析出影响电机性能的关键结构参数,改进后的电机力学性能得到显著提升。     

稳定性控制

联合利用伺服电机与液压电机安装摄像机桅杆的系统用于体育赛事空中拍摄、以电池为动力的便携式巨型桅杆和摄像机的设计解决方案需要非同一般的聪明才智,并且需要在单一的运动控制器上混合使用伺服电机和液压电机。     

惯量盘在治理扭振引致车内轰鸣声中的应用

针对某前置后驱型微型车传动系扭振引致的车内低频轰鸣声问题,建立扭振当量计算模型,对传动系的扭振特性进行分析。基于该模型研究微型车传动系抗扭振设计中,传统扭振减振器(TVD)转动惯量与扭转刚度对传动系扭振响应的影响规律。并基于对传统TVD的功能、结构分析,找到使用金属惯量盘替代TVD的可行性依据,并实施惯量盘设计、试制,开展针对性的整车试验。试验结果表明,安装适当的金属惯量盘可以有效减小微型车传动系扭振响应,在重点关注的1 500 r/min附近降低车内噪声约9 d B(A),有效提升整车NVH性能。