汽车侧面碰撞模型的非线性动力学参数辨识

为了在汽车侧面碰撞动力学系统模型中,获得一些无法通过试验方法直接获得的未知系统特性参数,采用了参数辨识技术,它是根据动力学系统在特定的载荷作用下的输出响应,确定动力学模型中的未知特性参数;介绍了一种基于卡尔曼滤波法的非线性动力学参数的辨识方法,并将其应用于汽车侧面碰撞模型的参数辨识中。利用辨识出的模型参数计算出模型的输出响应,该响应与仿真试验数据吻合良好,表明该方法是非线性动力学参数辨识的有效手段。     

轮胎综合性能试验台惯性系统设计及试验分析

为了研究轮胎静态和动态性能,提出了轮胎应力应变、高速性能、耐久性能、制动性能和强度性能测试试验方案,按照试验目的和要求对轮胎综合性能试验台进行了总体结构设计,重点研究了试验台惯性系统的结构设计和参数确定方法利用SOLIDWORKS和ADAMS/View建立了试验台的动力学仿真模型,参照车辆滑行试验方法对试验台惯性系统进...     

一种无机械平衡调节器自行车机器人的惯性参数辨识

针对一种前轮驱动自行车机器人样机的惯性参数难以直接获得、控制器参数整定效率低和平衡控制效果差的问题,基于欠驱动力学特性对系统进行惯性参数辨识,并对辨识结果进行平衡控制试验验证.采用拉格朗日方法分析系统的力学机理,结果发现,其中包含有欠驱动子系统,若将该子系统进行变量分离,可以推导出系统的惯性参数辨识模型;根据惯性单元等传感器的实测信息,引入遗传算法对模型进行求解,辨识出了系统的惯性参数.样机试验结果表明,根据辨识出的惯性参数可以快速整定出控制器参数并实现样机在水平面上的稳定平衡行走,验证了辨识方法的有效性.     

基于势能守恒的微低重力模拟系统

为满足航天任务验证和航天员地面训练需求,研发一种基于势能守恒原理的微低重力模拟装置.以该微低重力模拟系统为研究对象,对重力补偿原理进行推导,导出弹簧刚度与系统构件惯性参数间关系;采用Lagrange第二类方程建立系统的动力学模型,基于Matlab软件仿真验证航天员经该微低重力模拟装置进行重力补偿后的静力学、动力学特性,并针对航天员在月球表面跳跃的工况进行仿真分析.仿真结果表明,系统能很好地实现任意重力的静态补偿,较好地实现动态补偿,能很好满足航天员在月跳跃工况的训练.针对动态补偿存在微小偏差问题,提出系统摩擦补偿和惯性补偿思路.     

电能封闭式传动试验台及其实验研究

该电能封闭式传动试验台,已在科研中投入运行。本文对这种试验系统的结构、性能和工作原理做了全面地介绍,并对提高测量精度的问题提出了有效的措施。实验结果表明:这种试验台有较好的稳定性,可以对各种机械传动装置进行传动参数的测定和试验研完。这种试验台可以用于科研和教学中。     

SAE#2试验台湿式离合器摩擦转矩测试误差分析

为通过摩擦转矩试验准确得到湿式离合器真实传递的摩擦转矩,建立了SAE#2试验台动力学模型,并基于试验台两摩擦副和六摩擦副湿式离合器摩擦转矩测试对动力学模型进行了验证.随后提出了摩擦转矩测试误差系数以表征离合器真实传递摩擦转矩相对于测得转矩的增大程度,并对离合器主动端转动惯量和系统附加惯量对摩擦转矩测试误差系数的影响规律进行了研究.结果表明:转速转矩传感器测得的转矩并不是离合器真实传递的摩擦转矩,而是转速转矩传感器主动部分的惯性转矩,且小于离合器真实传递的摩擦转矩.随着离合器主动端转动惯量的增大,摩擦转矩测试误差系数线性增大;随着系统附加惯量的增大,摩擦转矩测试误差系数逐渐减小且减小速度逐渐减缓.     

短讯

多功能水泵模型及装置模型试验台江苏大学开发的“多功能水泵模型及装置模型试验台”日前通过省科技厅组织的鉴定.该研究在水泵模型和装置模型试验台上将立式系统原理和全数字直流调速系统相结合,最大限度地提高了系统运行的稳定性以及抗干扰能力,进一步降低系统误差,为进一步提高试验台的精度提供了硬件基础;采用系统优化设计方法,对水泵模型及装置模型试验台的设计理论与方法作了深化研究;试验台效率测量的总不确定度优于水利部和水利行业标准.试验台主要用于进行南水北调工程、大中型泵站更新改造工程及其泵站工程适用的各种水泵水力模型…     

基于双层自适应遗传算法的机器人参数辨识

激励轨迹的选取和优化是机器人动力学参数辨识的重要基础.为了提高机器人动力学参数的辨识精度,以SCARA机器人为研究对象,设计了基于双层自适应遗传算法的机器人激励轨迹优化方案.运用Newton-Euler法建立了机器人的动力学模型,并对机器人的动力学模型进行线性分离,得到了机器人的最小惯性参数集和对应的观测矩阵.分析机器...     

基于改进差分进化算法的机器人动力学参数辨识方法研究

针对传统差分进化算法存在收敛精度不高和算法容易陷入局部最优等问题,提出一种差分进化(Differential Evolution,DE)算法的改进方案,并用于机器人的动力学参数辨识。首先,利用Newton-Euler方法建立含有关节摩擦特性的机器人动力学模型的线性形式,设计严格满足机器人运动条件的傅里叶级数作为运动轨迹,为提高辨识精度,建立机器人观测矩阵条件数的非线性约束模型来优化激励轨迹;其次,引入DE算法并对其进行优化以提高算法的全局搜索能力和开发能力;最后,以智昌川崎RS010N机器人为对象设计仿真实验,实现了机器人动力学参数的辨识,并对辨识结果与理论值进行了对比分析。结果表明,采用改进的差分进化算法,可以准确地辨识出机器人动力学参数,所建立的模型能够反映机器人的动力学特性。     

基于势能守恒的微低重力模拟系统研究

为满足航天任务验证和航天员地面训练需求,研发了一种基于势能守恒原理的微低重力模拟装置,该装置结构简单、制造维护成本低、可模拟任意重力环境。本文以该微低重力模拟系统为研究对象,对重力补偿原理进行推导并导出弹簧刚度与系统构件惯性参数间关系;采用Lagrange第二类方程建立了系统的动力学模型,并基于MATLAB软件仿真验证了航天员经该微低重力模拟装置进行重力补偿后的静力学、动力学特性,此外针对航天员在月球表面跳跃的工况进行仿真分析。仿真结果表明,系统能很好的实现任意重力的静态补偿,较好的实现动态补偿,能很好满足航天员在月跳跃工况的训练。针对动态补偿存在微小偏差问题,提出了系统摩擦补偿和惯性补偿思路。     

制动器摩擦表面温度测量方法的研究

为了研究汽车在制动过程中产生的大量热能而使制动器温度急剧上升对其制动性能的影响,在对制动器摩擦热的产生进行理论分析的基础上,设计了制动器试验台及其温度测量装置。采用以应变片测量技术为基础的集流环测量方式,对制动器温度测量的方法进行研究,并对测量结果进行分析,为将来进一步研究制动器的温度测量问题提供有效的帮助。     

基于模拟退火布谷鸟算法的直流伺服系统静态摩擦参数辨识

针对非线性摩擦对直流伺服系统性能的影响,提出一种基于模拟退火布谷鸟算法提高摩擦参数辨识精度的方法。采用LuGre摩擦模型建立伺服系统静摩擦参数与力矩的关系表达式,并分析其稳态特性,以此构建参数辨识的目标函数。引入模拟退火中的Boltzmann选择机制,结合迭代全局最优值对布谷鸟算法发现概率的自适应性进行了增强,以改善算法的寻优效果,通过分析比较得知改进算法的时间复杂度与原算法一致。在相同摩擦参数设置下,改进布谷鸟算法的辨识精度优于传统方法,利用其辨识结果补偿伺服系统运行的非线性摩擦力矩,得到了良好的控制效果。实验结果表明,该方法可以使摩擦参数的辨识适应度值提高2~3个数量级,有效改善了系统的控制性能。     

交流伺服系统的转动惯量辨识及调节器参数自整定

为对交流伺服系统的转动惯量进行在线辨识 ,调整了调节器参数以改善系统的动态性能。研究了基于模型参考自适应算法的一惯性系统及二惯性系统机械参数的辨识方法 ,并研究了自适应增益对辨识结果的影响。基于最小峰值响应方法对一惯性系统参数进行自整定 ,采用优化对称法设计了二惯性系统的速度调节器。比较了对一惯性系统和二惯性系统进行参数辨识及自整定的差异及相容性。仿真和实验证实了其有效性。该方法也可以用于永磁同步和异步电机。     

基于WLS-ABC算法的工业机器人参数辨识

针对工业机器人在不带负载时的动力学参数辨识问题,提出了一种基于加权最小二乘法与人工蜂群算法(WLS-ABC)的辨识算法.首先计及关节摩擦特性,推导出机器人动力学模型的线性形式;接着设计五阶傅里叶级数作为激励轨迹,采集辨识实验数据;然后根据文中辨识算法,采用加权最小二乘法得到待辨识参数初始解,并以蜂群为搜索单位,通过群体之间的信息交流与优胜劣汰机制找到全局最优参数;最后对得到的模型进行验证与分析.实验结果表明,通过文中辨识算法得到的预测力矩与测量力矩有较高的匹配度,所建立的模型能够反映机器人的动力学特性.     

多功能水泵模型及装置模型试验台

江苏大学开发的“多功能水泵模型及装置模型试验台”日前通过省科技厅组织的鉴定．该研究在水泵模型和装置模型试验台上将立式系统原理和全数字直流调速系统相结合，最大限度地提高了系统运行的稳定性以及抗干扰能力，进一步降低系统误差，为进一步提高试验台的精度提供了硬件基础；采用系统优化设计方法，对水泵模型及装置模型试验台的设计理论与方法作了深化研究；试验台效率测量的总不确定度优于水利部和水利行业标准．试验台主要用于进行南水北调工程、大中型泵站更新改造工程及其泵站工程适用的各种水泵水力模型和装置模型试验，可安装立轴、横轴、斜轴及贳流等各种水泵模型装置．     

线性粘弹性弹支多转子系统参数辨识

提出了带线性粘弹性弹性支承的多转子系统物理参数辨识的一种方法。该方法把多转子系统看作复合结构,用动态子结构分析的阻抗匹配法进行动力学计算,用增广拉格朗日乘子法对系统特征方程的系数行列式作迭代计算,获得系统物理参数的辨识结果。该方法可以准确计入陀螺力矩的影响;避免测量振型参数;并利用系统的稀疏模态和小阻尼等特点简化了分析;还介绍了一种建立线性粘弹性弹支多转子系统动力学模型的方法。计算结果与实验结果吻合良好     

惯性陀螺仪高速精密微型球轴承的动态摩擦力矩特性

针对高速精密球轴承内部动态摩擦力矩对惯性陀螺仪性能的影响问题, 在高速微型球轴承拟动力学基础上结合能量守恒原理, 考虑润滑油特性, 按照摩擦产生的机理建立了摩擦力矩的数学分析模型, 对高速条件下不同工况、结构参数和润滑油特性等对轴承内部摩擦力矩的影响进行了分析, 并进行了系统的试验研究. 结果表明, 该数学模型正确可行, 可以指导高速微型球轴承的设计、优化和应用.     

基于远程参数控制的汽车驱动桥虚拟多轴道路模拟试验系统

为了研究虚拟试验技术在驱动桥多轴道路模拟试验中的应用,分析试验系统组成及原理,分别利用AMEsim和ADAMS建立电液伺服控制系统和机械系统刚柔耦合多体动力学模型并验证,通过Simulink平台建立机-电-液系统联合仿真模型。结合远程参数控制(RPC)技术中系统辨识和模拟迭代算法,利用MATLAB编写虚拟试验系统加载控制程序并验证。以某驱动桥为例进行虚拟试验,最终平均迭代误差在5%以内,迭代效率和精度大大提高,为驱动桥道路模拟试验提供一种行之有效的方法。     

基于RPC的汽车驱动桥虚拟多轴道路模拟试验系统研究

为了研究虚拟试验技术在驱动桥多轴道路模拟试验中的应用,分析试验系统组成及原理,分别利用AMEsim和ADAMS建立电液伺服控制系统和机械系统刚柔耦合多体动力学模型并验证,通过Simulink平台建立机-电-液系统联合仿真模型。结合远程参数控制（RPC）技术中系统辨识和模拟迭代算法,利用MATLAB编写虚拟试验系统加载控制程序并验证。以某驱动桥为例进行虚拟试验,最终平均迭代误差在5%以内,迭代效率和精度大大提高,为驱动桥道路模拟试验提供一种行之有效的方法。     

CGL-1 型差动惯性式摩擦离合器性能试验台

本文介绍了一种新型差动惯性式摩擦离合器性能试验台。该试验台可以对２．５ｔ以下轻型汽车离合器的综合性能进行试验。其特点是运用差动运动原理，使试验转速可以达到轻型车离合器较高的起步转速，以较好地模拟离合器的实际工作情况。该试验台由计算机控制，进行数据的实时检测、处理、显示及存储，从而提高了试验的效率和有效性。