差动式机电缓冲阻尼系统逆运动学研究

研究了用于空间飞行器对接机构中的差动式机电缓冲阻尼系统的逆运动学。对于此类串并联复合的系统提出了一种运动学分析方法。分析了约束五自由度输入下的系统运动学特性,得到了空间六自由度及约束五自由度输入下系统的具有差动式特点的位移、速度、加速度变换方程,以及构件速度矢量、加速度矢量的分析方程,并进行了实例系统的计算分析。应用本文方法可进行该系统的功能校核和运动学特性等分析,在此基础上,可对系统的缓冲阻尼特性进行动力学分析。     

加速度差动测量误差分析及补偿

针对在浮动状态下测定枪械自动机运动速度的要求 ,提出了一种较为理想的加速度差动测量法。为获取可信的自动机运动速度 ,对加速度差动测量的静、动态误差进行了详尽分析 ,阐明了产生误差的主要原因 ,并针对选用加速度传感器之类型提出了改善测量系统性能的方法 ,从而提高差动测量的准确度     

基于流变特性的球轴承差动滑动摩擦热量研究

以高速球轴承拟静力学计算结果为基础,分析了高速球轴承接触区内的差动滑动状态,结合弹流润滑状态下润滑油的流变特性,得到了差动滑动速度、滑滚比、摩擦因数等在接触区内的分布状态,进而确定了高速球轴承的差动滑动摩擦热量. 对轴承转速、载荷、沟曲率系数、初始接触角等参数对差动滑动状态的影响进行了分析计算,得到了差动滑动摩擦热量随转速、载荷、沟曲率系数、初始接触角的变化规律.      

三轴差动式管道机器人机械自适应驱动特性离线分析系统的研制

为了定量评价三轴差动式管道机器人的机械自适应特性,开发了一套离线分析系统.该系统能够实时采集并记录驱动单元的三组驱动轮及校验轮的速度、机器人负载、驱动电机的电流与电压等数据,计算出机器人的驱动效率、自适应精度、差速特性等评价指标.     

关于差动油缸液压回路中的最优差动比问题

目前差动油缸回路中差动比的决定,一般不考虑回路的阻力损失和效率,仅仅从前进和后退速度比的角度来确定差动比。本文在分析差动油缸问题时,不仅考虑了油缸速度, 而且考虑了回路的阻力损失,从能量消耗最小的角度来分析差动比,提出了“最优差动比”这一概念。在最优差动比的条件下,既能满足工艺要求的油缸推力和运动速度,同时消耗的能量最少,效率最高,发热量最小。文中还给出了利用最优差动比的概念来设计差动油缸的步骤。最后用最优差动比的概念分析了某钢厂250吨脱锭吊液压系统的差动回路。分析证明:用最优差动比的概念来设计差动回路,可以减小阻力损失,降低油泵的功率消耗。     

步进梁加热炉速度智能控制技术研究

武钢取向硅钢铸坯步进梁加热炉采用的是非对称闭式泵控电液比例控制系统,是一种典型的非线性、时变、强干扰系统,采用常规PID控制时其跟踪性能和适应性较差,很难在不同钢种、不同负载、不同阶段中达到所要求的速度跟踪精度.通过对NSPC动态特性的分析,提出了一种FNNC控制系统.试验和现场应用表明,该系统的跟踪速度、精度、缓冲特性、循环时间较先前使用的PID控制系统均有所改善或提高,能更好地满足生产要求.     

基于差动制动的客车防侧翻控制研究

通过对车辆差动制动的力学特性的分析,介绍了基于差动制动的横摆稳定控制和侧倾稳定控制,建立以侧倾控制为首要控制的客车防侧翻集成控制系统.J-turn和Fishhook的仿真结果显示:在高附着路面转向行驶时,采用集成控制可以在防止客车侧翻的同时明显提高客车对驾驶员驾驶意图轨迹的追踪能力.在低附着路面转向行驶时,集成控制也可以有效抑制客车的侧滑.     

液压比例系统特性分析与非对称控制策略

建立了非零开口的比例阀控非对称液压系统数学模型,分析了外负载和结构参数变化对系统负载流量的影响,得到了非对称系统负载流量特性曲线,提出了非对称控制策略,具体通过对液压缸不同运动方向或者同向不同负载情况时设置不同的最大流量、最小流量、比例放大系数和参考输入以实现液压缸速度基本一致.实验对比了有无非对称控制策略的系统速度响应情况,结果表明:采用非对称控制策略能有效地提高速度响应的一致性,响应时间均在0.2s内,误差小于0.002m/s.并将非对称控制策略应用于大型挤压机节流调速系统,实现了节流调速系统正反方向速度特性基本一致.实验和应用结果表明了特性分析的正确性和非对称控制策略的有效性.     

四轮差动全方位移动机器人路径跟随控制分析

研究了一种新型四轮差动全方位移动机器人的路径跟随控制问题.基于运动学模型及人工驾驶的思想,设计了一种异于传统单点跟随控制的新型双点跟随方法,采取前后驱动单元主从控制的模式,将差动单元角速度和速度控制分离,分别设计模糊控制器.最后,对具有代表性的正弦曲线进行路径跟随仿真实验,结果表明设计的路径跟随控制策略可行、超调小、响应快,解决了采用单点跟随控制中出现的高耦合复杂系统问题.     

差动式机电缓冲阻尼系统动力学研究

研究了用于空间飞行器对接机构的差动式机电缓冲阻尼系统的动力学。提出了一种关于此类６自由度的串、并联复合系统的动力学分析方法。应用Ｌａｇｒａｎｇｅ分析技术推导出了系统动力学方程，给出了相应的系统约束方程，并对系统中多部位的库仑摩擦阻尼进行了处理和实例计算分析。结论表明该方法可进行差动式机电缓冲阻尼系统的动力学分析、系统刚度和阻尼特性分析以及系统功能校核分析。     

Driving Mechanism of Cotton Comber's Detaching Roller Based on Time-Sharing Unidirectional Drive

The high-speed reciprocating motion of a detaching roller limits the velocity of a cotton comber and affects the quality of comber slivers. The article has proposed a controllable time-sharing unidirectional hybrid drive mechanism after analyzing detaching roller＇s current numerical control drive method. The analysis focuses on the detaching roller motion required according to cotton comber＇s velocity and process. The double-servo motors of the mechanism consists of differential gear trains. The mechanism addresses the problem of increased servo motor power,and failure of promptly responded to the positive inversion process of mechanism driven by servo motors. A velocity calculation model of the detaching roller controllable drive mechanism will be generated by using superposition method and design of differential gear trains. The accuracy of the model will be verified using the test platform. This study has presented a reliable and practical high-speed drive mechanism and can be a reference to future studies on high-speed reciprocating motion drive.     

平台运动对海上浮式风机的气动性能影响研究

研究了浮式平台的运动响应对风机气动性能影响.利用动量叶素理论及变速变桨比例积分微分（PID）控制技术,考虑了低于额定风速、额定风速、高于额定风速3种工况,对NREL 5MW水平轴风机随浮式平台运动的气动性能进行了模拟和分析.仿真结果表明：浮式平台的运动使风轮产生了与遭遇波浪同频的周期性载荷,同时浮式平台的运动响应幅值越大,低于额定风速时的平均功率越高,且额定风速时的平均功率越低,而高于额定风速时的平均功率基本不变.     

液压螺旋压力机液压冲击的控制

液压螺旋压力机的液动机油腔由卸压状态转换为高压的压力瞬变过程中,若控制不当,必然会产生剧烈的液压冲击.本文分析了液动机作直线运动、螺旋运动和旋转运动的三种液压螺旋压力机液压冲击的控制机理及方法,建立了计算模型,可使液压系统具有运行平稳的优良特性.     

一种采用开关阀实现断路器速度调节的方法

针对现有断路器分闸速度特性不可调节的现状 ,通过对断路器分闸运动方程中力参数的分析 ,从理论上得出通过调节回油路压力损失系数改变断路器液压机构的出力特性 ,从而改变断路器的分闸速度特性 .根据液压原理提出在回油路加装快速开关阀控制模块 ,通过控制快速开关阀的状态实现断路器多种分闸速度特性的方案 .从理论上建立了采用这种方案断路器的运动方程 ,并通过仿真分析验证了这种方案可有效实现多种速度特性 ,在正常开断时可以降低液压机构的冲击和操作功 ,提高断路器的使用寿命     

关于往复式钻井泵理论计算中的几个问题

本文用统一的角参数表达式描述往复式钻井泵活塞的运动规律和泵的流量,给出了钻井泵液流速度系数和加速度系数的定义和计算公式,从理论上讨论了钻井泵的吸入及空气包剩余液量的计算问题,并导出有关的计算公式。     

履带车辆液压机械差速转向操纵系统性能分析

液压机械差速转向机构是结合了液压传动无级调速和机械传动高效率等优点的一种新型履带车辆转向机构。本文根据履带车辆的转向特点,对液压机械差速转向操纵系统组成及工作原理进行分析,建立转向操纵系统运动模型和仿真模型,仿真分析其动态特性。仿真结果表明,所设计的转向操纵系统具有良好的稳定性和动态特性,能满足履带车辆液压机械差速转向行驶要求。     

P-Q阀可控液压系统单元的计算机控制

为适应复杂液压系统的压力、速度变化要求,通过对电液比例压力-流量复合阀(P-Q阀)的特性分析,研究以P-Q阀为核心元件,搭建与负载相适应的可控液压系统单元.该液压系统单元采用模糊PID控制策略,实现不同负载和不同速度的变化.仿真结果表明可控液压系统单元可满足工作状态要求.     

飞机液压管道流固耦合振动特性及动响应分析

通过对输流管道的动力特性进行研究,利用有限元法对管道及流体单元建立运动方程;采用Hermite插值函数,利用里茨-伽辽金法将求解微分方程问题得到输流管道的动特性方程。在有限元方程的基础上,对某飞机上的一段液压管道进行有限元仿真分析,得到管道结构各阶固有频率、特征点处位移、压力变化规律,分析了流固耦合作用对管道系统的影响。另外,讨论了不同阻尼比对管道结构动态响应的影响,为飞机液压管道的设计及优化提供了依据和参考。     

混凝控制指标下涡漩运动对混凝影响的研究

以往复隔板絮凝池的改造为例,对最佳水力条件下混凝控制指标的合理选用进行了讨论,在此基础上对池中水流涡漩运动进行研究,得出了适宜的速度梯度G值,有利于形成更多更小的微涡漩,可使颗粒有效碰撞次数增加,有效地提高了混凝效果.     

组合合页式扑翼在悬停状态下的三维仿真分析

通过观察鸟类扑翼飞行的运动特征,研究了一种新型组合合页式扑翼推进技术.介绍了组合合页式扑翼推进技术的基本原理,建立了其运动学和动力学模型;在此基础上,通过联合求解动力学方程和三维纳维斯托克斯方程,对组合合页式扑翼在恒定速度下的低频大行程往复运动进行仿真,以分析组合合页式扑翼在2自由度运动时的运动特征和空气动力学特性.结果表明:所提出的扑翼推进方式在悬停状态下能够产生持续的正升力;在相同的往复速度下,增大运动行程可以降低1个周期内过渡状态所占的比例,但平均升力系数随之减小;当运动频率约为2Hz时,其平均升力系数可以达到3.0以上.