平面三自由度可控挖掘机构动力学建模与控制器设计

以一种平面三自由度可控挖掘机构为例,运用拉格朗日方法建立了机构的刚体动力学模型,求解得到了各主动杆的系统广义力;进而针对其半闭环控制系统的控制策略进行研究,基于机构驱动元件-交流控制电机及其驱动器的数学模型,运用模糊算法设计了一种模糊-PID双模控制器并对其进行仿真分析.结果表明:基于模糊算法的控制器在超调量、调节时间、上升时间和抗干扰能力等方面均具有较好性能,满足系统的控制要求.     

三环齿轮传动的非线性动力学模型

振动大、噪声高是三环齿轮传动存在的突出问题,线性的振动模型无法完全解释其动力学行为。在考虑输入轴和支承轴的弹性、齿轮啮合综合误差、时变啮合刚度以及齿侧间隙的情况下,建立了三环齿轮传动的弯扭耦合非线性动力学模型。采用适当的坐标变换,将线性恢复力和非线性恢复力共存的动力学方程组转化为统一的矩阵形式,并对方程进行量纲一化处理,为进一步研究三环齿轮传动的非线性动力学行为打下基础。     

两自由度可控连杆机构系统在电磁参数激励作用下的主共振分析

以两自由度可控连杆机构系统为研究对象,针对电机转子偏心时不均匀的气隙磁场,分析其实际运行状态的机电耦合关系,应用有限单元法建立系统的机电耦合非线性动态模型.并利用此模型,借助多尺度法,对系统由伺服电机电磁参数激励作用下的主共振进行分析,得到系统在此情况下的一阶近似定常解,揭示系统主共振机理.     

电动机-曲柄滑块机构系统的动态分析耦联方程

以三相对称运行的交流电动机和曲柄滑块机构组成的系统作为研究对象,基于功能原理对曲柄滑块机构作等效模型转换,利用Lagrange-Maxwell方程建立了系统的机电耦合动态方程。这些系统动力学方程是时变非线性的,它体现了系统动态特性参数与曲柄滑块机构的结构参数和电机电磁参数之间的内在联系,对分析此类系统的动态特性,探讨高速轻载机电系统的异常工况有较大意义。     

基于Rényi熵的不确定可靠性及其功能优化算法模型研究

产品研发过程中功能优化是一个复杂系统，往往存在大量随机且不确定性因素。不确定可靠性是解决这类问题的一个重要数学工具。引入人工智能机器学习中Rényi熵，构建基于Rényi熵的不确定可靠性产品功能优化模型及自动化计算方法。通过产品功能需求分析、认知集合转换、Rényi熵可信度分配与合成等过程，自动化迭代计算出优选功能组合。以应急救援产品为例，计算结果表明，产品功能优化算法模型能够有效抑制不确定性因素扰动，获取最优解组合，提高产品设计效率及准确性。