基于SolidWorks／Virtools的变速器运动仿真肼夯

三维建模软件Solid Works和虚拟现实软件Virtools均可用于复杂机械设备的运动仿真，但是前者缺乏友好的人机交互功能，后者精细建模的功能较弱。结合两者的优势，以某型变速器为例，探索复杂机械结构的高精度三维建模、虚拟装配、高逼真度运动仿真、高效人机交互的实现方法，重点研究基于Solid Works和Virtools的协同仿真的技术途径；研究成果在复杂机械设备的计算机辅助设计中具有一定的工程应用价值。     

高速开关阀流量非线性分析及补偿控制验证

针对高速开关阀流量控制中存在的死区、饱和区和非线性区问题,在对比脉宽调制（PWM）控制及传统PWM补偿控制的基础上,提出了两种非线性控制方法,基于死区和饱和区分段补偿的PWM控制和脉宽调制-脉频调制（PWM-PFM）控制。基于这两种非线性控制方法,分析高速开关阀的流量特性,并搭建了高速开关阀控制液压缸位置回路,从仿真和实验的角度,对比分析高速开关阀在PWM控制、传统PWM补偿和文中提到的两种非线性控制下的液压缸位置控制特性。研究结果表明：两种非线性控制方法分别从占空比和工作频率的角度对高速开关阀的死区、饱和区和非线性区进行补偿,使高速开关阀在0%~100%占空比范围内流量线性化;在仿真与实验验证中能够有效解决由于流量控制死区和饱和区所造成的液压缸启动和到位过程中误差较大的问题。     

基于矩阵运算的虚拟装配体拆卸过程建模方法

现有装配体建模方法在描述虚拟维修训练中装配体拆卸过程时,存在的信息冗余大、建模过程复杂等缺点,在研究现有装配体建模方法和分析装配过程与拆卸过程差异的基础上,提出了一种面向虚拟维修拆卸过程的建模方法。该方法以矩阵描述装配体模型,用矩阵运算描述零部件拆卸过程,简化了建模过程,减少了模型数据量,为虚拟维修训练系统的快速构建提供了一种思路和方法。     

单气室油气弹簧阻尼特性及其影响因素分析

针对某重型特种车辆平顺性研究中单气室油气弹簧阻尼特性的研究问题,基于薄壁小孔理论和范德瓦尔实际气体状态方程,同时根据单气室油气弹簧的结构特点和阻尼的组成建立了相应的阻尼力特性模型,并推导了阻尼系数方程。利用MATLAB软件进行仿真,研究了单气室油气弹簧阻尼特性以及激振频率、幅值、自身结构参数对阻尼系数速度特性的影响。研究结果表明:单气室油气弹簧阻尼特性具有较好的非线性,在压缩阶段的阻尼力较拉伸阶段的大,能够较好地缓解冲击,达到减振效果从而改善车辆行驶平顺性;激振频率和幅值属于外因,仅影响阻尼系数的取值范围,而对其取值及曲率几乎无影响;阻尼系数随活塞杆外径、油管直径的减小而增大,随油管长度的减小而减小。研究结果能对整车振动特性研究中阻尼参数的选取及油气弹簧阻尼特性设计优化等工作提供较为系统的理论支持。     

CAN通讯网络中的高可靠性数据采集模块设计

根据故障诊断科研项目的需要,针对大型设备在线监测问题,设计了一种基于TMS320F2812 DSP芯片的数据采集模块.该模块具有很高的可靠性,具有高速数据采集功能,使用CAN通信模块组成CAN通讯网络,很好地解决了分散设备的高速数据采集难题.     

半实物训练仿真器控制系统的设计

某大型装备的半实物训练仿真器采用了可编程序控制器（ＰＬＣ）作为控制与仿真中枢。根据半实物训练仿真系统的功能与特点，讨论了此仿真控制系统的设计方案、ＰＬＣ外围信号接口电路的设计及梯形图软件的编制等问题。     

特种车辆转向性能及优化

建立了两轴转向特种车辆的三自由度动力学模型,得到车辆转向性能评价参数与前轮转角之间的传递函数。通过建立的ADAMS虚拟样机模型,进行车辆的虚拟试验,验证了数学模型的正确性。对模型进行阶跃响应分析,针对高速行驶时车辆转向的不平稳性,对影响车辆转向性能的结构参数进行改进,得出对车辆转向性能有改善作用的结构尺寸范围。     

液压系统超声波流量检测误差压力修正研究(英文)

超声波检测液体流量已经逐渐应用于生活中,但是存在测量精度不高的问题。本文就影响系统测量精度的因素展开了研究。首先介绍了时差法超声波流量检测液压系统的工作原理,分析了影响系统测量精度的因素,得出超声波在流体中的声速变化对系统测量精度有重大影响的结论。针对液压系统工作过程中负载变化引起管路内压力变化,从而引起超声波的声速变化,进一步影响系统的测量精度的问题,在实验室中建立了压力—声速模型检测两种常用液压油的工作特性,采用多次测量取平均值的方法记录实验结果,根据实验数据利用线性回归分析理论推导出两种常用液压油的压力—声速关系。利用此关系式可以方便地计算不同压力情况下的声速值,为降低了压力变化对超声波流量检测系统的影响、提高系统测量精度提供了一种参考。     

低压电源驱动的超声波发射接收电路设计

在分析常用的超声波发射电路的基础上,设计了一种利用电感储能产生高功率脉冲的发射电路.该电路以场效应管为开关元件,不需提供直流高压电源,只需5 V单电源供电,安全性高.设计了隔离电路和电压跟随电路,降低了发射电路和其他电干扰信号对接收电路的影响.研究解决了LF257的自激振荡问题.设计了程控放大电路和滤波电路,实现了超声波信号的稳定接收.该发射接收电路简单实用,易于集成、精度高、噪声低.     

大型装置起竖过程视景仿真系统研究

针对大型装置结构复杂、价格昂贵,难以进行实装条件下的操作与维修训练等问题,采用Multigen Creator和Vega为视景仿真软件开发平台,研究了大型装置起竖过程视景仿真系统的实现.讨论了基于Creator的大型装置实体建模方法,以及利用Vega进行系统工作流程的驱动问题,给出了模拟操作中观察者的视点变换、起竖装置关键运动仿真与控制的实现方法.应用结果表明,该视景仿真系统逼真的演示出了大型起竖装置的操作过程,并满足系统仿真的实时性要求.通过对该视景仿真系统的研究,证明了采用虚拟现实技术对复杂装置的操作及运动过程进行视景仿真是一种高效、廉价、实用的方法.