测井仪推靠系统机构动力特性分析与研究

为了准确掌握微球极板在测井作业过程中的贴壁情况，保证微球聚焦测井的顺利高效进行，应用闭环矢量链法建立推靠系统主传动机构的运动学模型，进行运动学求解分析，以此为基础，对推靠系统各杆件机构进行静态动力学分析。推导出了微球推靠系统在不同约束状态下各传动部件的运动、动力约束方程。重点研究了微球极板、链接臂上的两处柱销滑槽高副机构的运动规律以及推靠极板、推靠内臂的动力性能参数。通过ADAMS建立了微球推靠系统的多刚体运动及动力学仿真模型，分析了推靠系统的运动及动力性能。通过仿真结果与数理模型的计算比对，校验了所建立微球推靠系统数理模型的正确性。同时，得到了微球推靠系统各传动机构的动力参数曲线及运动规律。     

微球聚焦测井仪推靠系统运动及动力性能

微球聚焦测井仪推靠系统是广泛应用于石油测井领域内一种十分重要的辅助测井设备。随着新时代背景下油田的测井作业要求,对测井推靠系统机构自身的运动及动力性能提出了更严格的要求。为准确掌握微球极板在测井作业过程中的贴壁情况,保证微球聚焦测井的顺利,高效进行。现从推靠系统机构自身运动平稳性,机构初始传动角,极板推靠力等方面出发,应用闭环矢量链法建立了推靠系统的运动及动力学数学模型与物理仿真模型,通过数值计算仿真与虚拟样机仿真,对微球聚焦测井仪推靠系统的运动及动力性能进行研究,揭示推靠系统的运动及动力规律,校验所建立模型的正确性,并为推靠系统结构设计及结构参数优化提供依据。     

轻型装卸机抓袋机械手的优化设计

应用复合形优化设计方法 ,对抓袋机械手的机构综合进行优化设计 ,增大了传动角 ,减小了机构总体尺寸 ,提高了机构的传力性能 .     

抛放弹弹射机构优化设计

该文应用内弹道、气体动力学和优化设计理论建立了抛放弹弹射机构的优化设计模型。针对某一类型的弹射装置，应用复合形优化方法对影响悬挂物(导弹或炸弹)的弹射性能的若干参数进行了优化设计。计算实例表明，通过优化设计得出的设计变量参数，可以使悬挂物的最大弹射加速度明显减少。该优化设计模型为改进现有型号的气动力工作性能提供了有力工具。     

基于蒙特卡罗法的轨迹再现转向机构稳健性设计

对于转向梯形机构,以转向过程的运动精度为目标函数,以主销中心距、轴距、转向梯形底角和转向梯形臂长度四个参数作为设计变量,以最小传动角及最大角度误差作为约束,建立了基于响应面方法的稳健设计数学模型. 应用具有正态分布参数的蒙特卡罗稳健设计方法,对汽车转向机构进行了优化设计. 比较了确定性优化方法与蒙特卡罗方法的设计结果. 在转向角度误差相差不大的情况下,应用蒙特卡罗方法设计的转向机构最小传动角大,系统的传递性能及运动性能好,并且当设计变量出现微小变化时,能有效保证转向系统的运动轨迹.     

基于性能图谱的双肘杆伺服压力机杆系全局优化设计

研究了双肘杆伺服压力机的杆系优化设计方法,提取杆系尺寸参数与性能指标的关系,在有界尺度空间内绘制性能图谱,以滑块在工作行程内机械增益最大和力均载变化波动量最小作为优化目标,选取最优解域,再采用复合形法,进行杆系尺度全局优化设计.优化后各构件的质心加速度曲线有明显改善,减小了双肘杆各运动副的冲击载荷,提高了冲压质量,从而为双肘杆伺服压力机的杆系尺寸设计提供了有效方法.     

发动机悬置系统多目标优化设计

在研究发动机悬置系统各种优化设计方法的基础上,以整车人机系统为背景,提出以人体在垂直方向振动加速度均方根加权值最小和发动机悬置系统能量解耦为目标的多目标优化模型,对发动机悬置参数进行了优化。计算实例表明,选择合适的发动机悬置参数可以有效地降低汽车振动,改善汽车乘坐适合性。     

铰链四桿机构的传动角及其极值图谱

连杆机构在重型机械中应用很广,其中四杆机桿在轧钢厂的辅助机械设备上,例如翻钢机、摆动升降台、推钢机和飞剪机等,应用尤为常见。做为连杆机构的传力性能的基本指标——传动角及其实质已被人们所广泛了解。过去已经有了四桿机构某种形式的传传动角图谱,做为机构优化设计的约束条件,传动角极值常成为可行区域的边界。但是至今还没能对一切铰链四杆机构的尺寸类型和传动角极大值、极小值的关系,建立起全面而系统的图谱。作者利用铰链四杆机构的空间模型以及对应机架参数     

插齿机主传动六杆机构的优化设计

本文首先讨论了在插齿机主传动机构中使用的六杆机构的优化设计问题,并建立了一个多目标数学模型.然后,提出了一种利用计算机本身特点而不引入参数约束条件的直接方法,来求解变区间中的函数极大值的极小化问题;提出了用多目标优化对可调机构的优化设计进行处理的方法;采用了一种带附加条件约束的修正线性加权方法来处理多目标优化问题.最后,对上述方法给出了应用实例和计算结果.     

已知连架杆三对对应位置优化设计四杆机构

当给定连架杆三对对应位置时，为提高机构传动特性，提出优化目标为，在传动范围内其传动角的最小值为最大；建立解析方程，优化设计四杆机构；举例说明了此优化方法的可行性。该方法可推广到类似的其它连杆机构课题上去。     

多关节跳跃机器人的起跳机理与运动规划分析

在给定离地任务要求的情况下,针对多关节冗余自由度跳跃机器人起跳机理及运动规划与优化问题进行了研究.以速度方向可操作度为性能指标,将期望的离地质心速度和加速度映射到关节空间,作为关节空间规划的边界条件.采用Fourier基函数参数化关节空间轨迹,从正运动学方程出发,结合驱动约束条件,利用粒子群优化算法搜索和寻求使能量利用率最大的参数值,实现起跳性能的优化.利用计算机仿真证实了此种方法的可行性.此外还建立了滑模控制器,实现起跳阶段轨迹跟踪控制仿真分析,为具有冗余自由度的多关节跳跃机器人的运动规划提供了一种有效的方法.     

双配流盘径向柱塞泵定子内曲线特性分析

针对双配流盘径向柱塞泵的振动与冲击问题,建立了双配流盘径向柱塞泵7种定子曲线的数学模型.对幅角修正等加速运动规律和匀变加速运动规律的滚子中心运动方程进行了修正,通过Matlab仿真绘制了各自的周期角定子曲线.综合比较了不同定子内曲线下柱塞副的度速度、度加速度、压力角、瞬时扭矩和瞬时流量等特性,分析得出八次内曲线度速度、度加速度曲线变化连续光滑,压力角适中,瞬时扭矩、瞬时流量变化量都最小并且瞬时扭矩的最大值最小.     

基于Matlab的空气弹簧悬架的鲁棒控制仿真

建立了空气弹簧悬架系统的二自由度动力学模型,用Matlab/Simulink计算出车身垂直振动加速度均方根值,构建了以加速度均方根值为目标函数的优化设计模型,对空气弹簧参数进行了动力学优化。仿真结果表明,车辆的行驶平顺性可明显改善。     

基于多目标粒子群算法的主动座椅悬架滑模控制器设计

为提高汽车的乘坐舒适性和行驶稳定性,对车辆主动座椅悬架提出一种基于多目标粒子群算法的滑模控制器设计方法。首先,在建立三自由度1/4车辆主动座椅悬架系统模型的基础上设计了满足李雅普诺夫稳定性理论的滑模控制器;其次,基于滑模控制到达条件和滑模面的稳定条件结合Hurwitz稳定判据选择合适的滑模面参数;然后,以汽车悬架动挠度、轮胎动载荷和控制器控制力输出为约束,形成以座椅质心垂直加速度、座椅悬架动行程以及轮胎动位移为控制目标的多目标优化问题,对滑模控制器参数进行优化设计;最后,在MATLAB环境下基于多目标粒子群算法进行求解,并进行数值仿真模拟。仿真结果显示,经过多目标参数优化后各目标值明显减小,表明基于多目标粒子群算法的滑模控制器参数优化显著地改善了汽车的乘坐舒适性和行驶稳定性,为汽车主动座椅悬架系统的研究提供了理论依据。     

提高动态性能的齿轮优化设计

本文提出了以齿轮副的动态性能作为目标函数,以其中的连续参数作为设计变量,并对啮合过程中的最大动载荷加以限制的优化设计方法.经这种方法设计的齿轮,其动载荷及振动加速度的均方根值,在各种转速下均比常规设计的小得多.     

基于运动试验平台的MOEA/D改进洗出算法仿真及试验

洗出算法参数的调整很大程度上影响其性能,针对目前经典洗出算法应用于飞行模拟器时参数调整的不足,提出一种基于MOEA/D多目标优化的改进洗出算法。将人体感知误差、洗出位移、模拟加速度误差作为优化目标,以运动空间为限制条件,采用基于分解的多目标优化算法对洗出算法参数进行同步寻优,并利用模糊隶属度函数得到最优解。为验证其有效性,建立飞行模拟器运动试验平台,将采用不同优化方法的洗出算法应用其中进行对比分析。仿真及试验结果表明,改进洗出算法归位反应时间最短,相位延迟降低3.5 s,稳定性提高30%,且修正了感觉峰值,优化了54.6%的工作空间,实现了模拟器在模拟极限运动时有足够的运动空间和更高的动感逼真度。     

槽轮机构的运动分析与优化设计

针对槽轮机构的机械特性,利用MATLAB计算了槽轮机构的运动参数并绘制了角速度和角加速度曲线。由计算结果和仿真运动曲线可知,槽轮机构的动力性能可用其角加速度来衡量。槽数越多,角加速度就越小,动力性能就越好。在相同转角和相同曲柄转速的情况下,槽数的增加可以提高槽轮机构运动的可靠性和传动平稳性,能使槽轮机构的动力性能得到有效改善。     

不确定康复训练机器人速度与加速度同时约束的跟踪控制

针对不同康复者质量及系统重心偏移产生的不确性,影响康复步行训练机器人对医生指定训练轨迹的跟踪精度问题,设计了估计不确定性的滤波器,目的是提高控制系统的鲁棒性。同时,为了避免运动过程中速度和加速度发生突变,提出了一种抑制系统不确定性并同时约束运动速度与加速度的控制器设计新方法。通过Lyapunov稳定性构造速度和加速度的约束条件,证明了跟踪误差系统的渐近稳定性,并得到了控制器参数矩阵的求解方法。通过仿真结果对比分析和实验研究,表明了文中提出控制器设计方法的有效性和优越性,验证了所设计的控制器能同时约束康复步行训练机器人的运动速度和加速度。      

供应商优选与订货量分配的多目标微粒群算法

分析了供应商优选与订货量分配问题的特性,构建了带界约束的多目标优化模型,并设计具备有综合学习机制的多目标微粒群优化算法以求解该模型.实验结果表明,该多目标微粒群优化算法是有效的.     

斜盘式轴向柱塞泵柱塞运动学分析的一般模型

考虑斜盘式轴向柱塞泵斜盘倾角、斜盘交错角及柱塞倾角结构特征,采用坐标变换法,建立了柱塞泵柱塞运动学分析的一般数学模型.经分析结果表明:斜盘交错角使柱塞运动的相位发生变化;柱塞倾角使柱塞运动曲线呈类简谐规律变化;斜盘交错角和柱塞倾角增大均会使柱塞的位移、速度和加速度最大幅值增大,位移增大可增加柱塞泵的排量,柱塞沿其轴线方向速度和加速度的增大会提高柱塞腔液流瞬时最大速度和柱塞的惯性力;采用负的斜盘交错角时,上下死点偏转角偏转方向与缸体旋向相同为正,推迟柱塞腔预压缩和预膨胀过程,反之则为负,提前柱塞腔预压缩和预膨胀过程;在斜盘变量过程中,上下死点偏转角随斜盘倾角改变而变化,斜盘交错角绝对值越小,上下死点偏转角的变化梯度随斜盘倾角变小而增大,而当斜盘倾角在大排量范围内变化时上下死点偏转角的变化梯度变小;上下死点最大偏转角为90°,此时斜盘倾角为零.