系统建模仿真中子系统压缩封装技术的应用

本文以弹簧质量动态系统的建模仿真为例,阐述了创建子系统模块及其封装的方法,可提高模型可读性及仿真建模效率.     

基于SCS的四足仿生机器人运动仿真平台

SCS(Simulation Construction Set)是Yobotics公司开发的对机械设备、仿生机械系统等复杂的多刚体系统进行运动仿真的软件包.基于SCS开发出一套面向四足仿生机器人的专用运动仿真平台,包括四足仿生机器人机构建模、基于VMC(Virtual Model Control)的动力学建模、地面接触模型及环境建模和数据处理模块设计.利用该仿真平台对一款16自由度四足仿生机器人的动态行走进行了仿真.结果表明:仿真过程流畅、快速、机器人行走平稳,验证了该仿真平台的实用性和可靠性.     

ADAMS在AJC系统仿真中的应用研究

应用CAXA软件对机械系统进行参数化实体建模,液压系统采用ADAMS/hydraulic液压模块进行可视化建模.在ADAMS环境下建立了1500型液压踏步系统的仿真模型,实现机械、液压与控制系统动力学联合仿真研究.在同一仿真界面下,准确计算出了液压缸的负载变化规律和液压缸的油压变化规律,讨论了不同参数对踏步控制系统的影响.     

考虑轴承刚度的转子系统动力学相似模型设计

针对轴承-转子系统的动力学相似实验模型的设计问题,提出一种使实验模型与原型固有特性一致的缩尺几何畸变模型设计方法,并进行了实验验证.首先,采用积分模拟法导出转子系统的动力学相似关系,根据量纲分析理论建立了轴承支撑刚度的相似关系.基于此设计了满足固有频率特性与原型相同的相似模型,并对相似模型同原型进行ANSYS仿真对比分析.为进一步验证所提出的设计方法的正确性和有效性进行了实验,验证了所提出的动力学相似设计方法的正确性.     

磁悬浮冷压缩机转子的动力学分析和试验研究

磁悬浮冷压缩机是大型超流氦制冷系统的关键部件.针对某磁悬浮冷压缩机转子系统,通过构建基于铁木辛柯梁理论的转子有限元模型,以及将电控硬件的作用定义为等效刚度和等效阻尼,组建了闭环系统中磁悬浮转子的完整模型,并完成了临界转速和不平衡响应的仿真计算.仿真和实验测得冷压缩机转子在相同PID控制器作用下的刚体临界转速分别为27 Hz和28 Hz,前两阶弯曲临界转速的百分比误差均不超过2％.控制器的关键参数在一定范围内变化时,通过不平衡响应仿真计算和50000 rpm范围内的升速实验这两种方法得到的转子动力学特性较为相符.这验证了所提出的建模和动力学计算方法的可靠性和准确性,研究成果对冷压缩机转子的结构设计以及控制器调试具有重要参考意义.     

基于MATLAB转子绕线机控制系统调节器的仿真研究

利用MATLAB软件的Simulink仿真平台,对转子绕线机控制系统进行数学建模和系统仿真,并结合Bode图进行分析研究,确定调节系统的控制器参数,从而获得理想的设计结果.通过对其进行仿真研究,验证了设计的可行性.     

循环流化床锅炉动态仿真试验平台研制

针对循环流化床燃烧与运行的本质特点,建立了以床内全部未燃烬碳为对象的残碳动力学燃烧及动态能量平衡数学模型,加上以排渣量为主动操作量的动态物料平衡模型、考虑流化床压降与风量间相互作用的复合压降模型、以及有关流动参数及传热系数分布特性的考虑,构成了基本反映循环流化床本质特性的完整动态数学模型.借助先进图形化建模工具,建立了包括流化床燃烧系统、蒸汽发生器系统和各种辅助系统在内的循环流化床锅炉系统仿真平台,并为控制策略研究和控制系统测试设置了必要的接口.仿真计算及实验验证了模型及平台的正确性及实时性.     

基于ICE的CBTC仿真测试平台中间件的研究与设计

研究真实CBTC系统各模块之间的数据通信和协同操作,从而设计基于ICE的CBTC仿真测试平台的中间件,最终实现CBTC仿真测试平台各子系统模块之间实时地,稳定地,安全的通信,并且通过在中间件中实现底层自适应通信接口协议转换从而可以接入各厂家的真实设备,而且引入中间件使上层模块与操作系统解耦,实现各子系统模块的跨平台性.最后中间件完成之后,可以使得再次设计CBTC测试平台时将精力集中于业务逻辑的实现.     

基于本体的复杂产品协同设计知识库建设及验证

采用本体化知识库开发方法与技术,构建了高速旋转机械转子轴承系统协同设计知识库,并对其功能进行了验证.利用Protégé本体开发平台,对高速旋转机械转子轴承系统多学科设计知识进行了本体论建模,并开发了采用OWL语言描述的设计知识本体库.采用Jena技术框架,通过本体库与知识库的映射,完成了该类复杂产品协同设计知识库的建设.以两跨转子轴承试验台的设计作为工程应用案例,通过实现设计知识共享、重用和异构系统的互操作,对知识库原型系统的摩擦学设计模块、仿真及试验数据协同分析模块的功能进行了验证,验证结果表明,基于本体理论构建的知识库可有效服务于复杂产品的协同设计.     

柔性转子系统动力特性分析及实验研究

为了研究高速柔性转子系统工作时发生共振的可能性、工作状态的安全性及改善柔性转子系统振动过大的优化方法,采用有限元分析软件ANSYS,针对支承方案为1-0-1的双盘柔性转子系统,通过参数化建模的方法,建立动力学模型并进行模态分析、谐响应分析以及加速情况下的瞬态响应分析,得到该柔性转子系统的固有频率、临界转速、振型以及跨一阶临界转速时的转盘振幅和支承处的支反力,并在高速柔性模拟转子实验器上进行了瞬态实验。结果表明:理论分析与实验结果相符,转子系统有限元模型分析结果能正确反映实际转子系统的真实动力特性。研究对认识复杂转子系统的全工况动力特性以及柔性转子系统减振优化设计均具有积极意义。     

面向对象的仿真电学实验室的设计

论文提出了大学物理仿真电学实验室的总体结构,在此基础上,采用面向对象技术实现了实验仪器的仿真建模和整个实验过程的模拟,仿真系统采用界面操作,达到了可设计性和操作的任意性,并且具有真实感的交互功能,能达到与实际实验同样的效果,增强了学生对物理实验的兴趣,提高实验教学水平.     

三相交流异步电机矢量控制系统仿真建模

分析了三相交流异步电机的数学模型,介绍了三相交流异步电机的矢量控制原理.采用模块式设计方法和结构化设计方法,开发了基于MATILAB/SIMULINKV参数化三相交流异步电机矢量控制仿真模型.该模型的输入参数为电机转子目标转速和转子实时转速,输出参数为电机输出转矩.基于建立的仿真模型开展了电机空载变速过程和恒速加载过程仿真.仿真结果表明,所设计的仿真模型能够实现电机运动过程中转速和转矩的准确计算;所设计的参数化仿真模型可用于三相交流异步电机矢量控制系统仿真研究.     

一类Jeffcott转子系统非线性动力学行为研究

由于转子动力学是一门研究旋转机械动力学问题的新兴学科,因此具有很好的实际应用价值。本文主要是对一类Jeffcott转子系统进行分析计算,根据Jeffcott转子系统的非线性动力学方程,应用Newmark方法通过数值仿真计算其响应,对其非线性动力学行为进行了分析,得出结论。研究结果为转子系统的故障诊断、振动控制及安全运行提供了理论参考。     

可测性DSP软硬件协同仿真验证平台设计

针对数字信号处理器的不同仿真和验证要求，提出了一种可测性软硬件协同仿真和验证平台的设计．采用可配置IP模块和总线结构，实现了硬件平台可配置性和可重用性，采用在线仿真模块，实现了实时的仿真验证功能；采用分层的方法设计软件平台，实现了软件平台的可配置性．实验结果表明，在50MHz的工作频率下，此平台对16位数字信号处理器进行了指令集测试和FIR等应用程序的仿真验证工作．     

MIMO-OFDM仿真系统及其IT++实现

MIMO.OFDM通信技术已经成为未来无线移动通信的主流技术.然而,当前能够提供MIMO-OFDM完整功能模拟的仿真系统还极为少见.以IT++和VS.Net 2005为仿真开发工具,利用面向对象的程序设计方法,开发出一套MIMO.OFDM仿真实验系统.在该系统中,可以实现各模块参数的选择与调整.介绍了IT++仿真工具的特点及其仿真开发方法,重点介绍了MIMO-OFDM仿真系统建模与实现方法,并给出了几个仿真实例.     

基于半实物仿真飞行平台的飞行记录系统设计

文章在研究了模拟座舱动作采集环境以及模拟飞行操作行为数据编码软件协议的基础上,提出了一种基于半实物仿真飞行平台的飞行记录系统设计并使用MATLAB/Simulink工具对飞行仿真平台进行图形化建模。本设计由硬件采集和软件存储融合而成,其中硬件设计部分包含了基于ZYNQ的音视频采集模块、ARINC664采集模块、ARINC429采集模块、兼容多类型离散量输入采集模块、网口通信背板和飞行操作套件等;软件存储模型由信源发生及加噪模块、数据压缩编码模块、数据存储模块和数据分析模块组成。与项目相关方多次联试结果表明:系统能够对飞行姿态参数、环境参数、发动机参数、各种告警信号以及飞行员通话信息和座舱语音信息等飞行仿真数据进行实时监测并循环记录。     

带支反力矩的轴承数学模型

转子系统的动态性能,很大程度上依赖于轴承参数.在原轴承8参数数学模型的基础上提出了一个改进的模型,该模型考虑了轴颈处转角的变化导致的力的分布不均性,将其不均的力向轴承中心简化,得到一简化的力和一力矩,并推出了该力和该力矩的数学式.文中给出了一个算例,比较了在两种轴承的数学模型下,运用有限元素法计算出的转子系统临界转速.结果表明,当轴承刚度较大时,两种模型的结果之间存在较大的差异.因此,在转子系统的动力学设计过程中,有必要采用改进轴承数学模型,这对于提高转子系统动力学设计的精度具有理论意义.     

基于Matlab双闭环直流调速系统的仿真

在双闭环直流调速系统原理基础上,根据系统的动、静态性能指标采用工程设计方法设计调节器参数,并运用Matlab的Simulink和Power System工具箱、面向系统电气原理结构图的仿真方法,实现了转速电流双闭环直流调速系统的建模与仿真。重点介绍了调速系统的建模和调节器、直流电机模块互感等参数的设置,给出了直流可逆调速系统的仿真模型和仿真结果,从仿真结果可以验证仿真模型及调节器参数设置的正确性。     

两指并联微操作手的动力学建模及仿真分析

设计一种由直线超声电机驱动的两指并联微操作手,建立其刚柔耦合动力学模型,并进行仿真分析.采用分支结构建模法,将微操作手分为1个圆盘手指子系统和3个对称的运动链子系统,分别推导其动能和势能,利用拉格朗日方程对微操作手进行动力学建模.构建微操作手的刚柔耦合仿真模型,由反向和向前动力学仿真计算得到电机输入和手指操作末端的位移...     

多支承转子-轴承系统试验台动力学设计

为实现多支承轴承-转子系统振动监测和机械设备故障诊断,设计研制了一台模拟大型旋转机械动力特性的多支承轴承-转子试验台。采用有限元算法,经过系统动力学设计计算和理论分析,表明本试验台具有良好的动力学特性和足够的稳定性裕度,能够进行多种转子动力学实验研究,具备机组机械振动监测、故障模拟、轴承负荷在线监测等多项功能。