深海起重机被动式升沉补偿建模方法研究

为了研究被动式升沉补偿系统的工作原理及其建模方法,通过引入介质分离器活塞的动力学方程,并考虑由于滑轮惯性所导致的钢缆张力松弛影响,建立了一种改进型的被动式升沉补偿系统的数学模型.针对起重机的海底吊装作业过程,建立几种不同建模方法的仿真模型,然后进行动力学分析.分析结果表明:该方法仿真出的补偿效率约为60%,其数学模型能够真实地反映系统的工作机理,可以作为起重机被动式补偿系统的一种建模新方法,并且钢缆的张力松弛对仿真结果有3%~4%的影响;指出了被动式补偿效率不高的原因,并给出了相应的改良措施.     

液压大系统的模块式建模

本文论述了液压大系统模块式建模法的基本原理,建立了元件模型和由元件模型生成系统模型的一般方法。并利用该建模方法建立了液压调速系统的数学模型,对实例进行了计算机仿真。结果表明模型正确,建模方法可靠。这种建模法易于计算机辅助建模和仿真,具有动、静态仿真合一的特点,能使用户在计算机仿真所需的建模简单化,数学模型通用化,适用于大系统的建模与仿真。     

虚拟仿真系统的图像建模技术研究

提出了虚拟仿真系统建模的"数学模型+图像模型"的模型结构,重点讨论了虚拟仿真系统开发过程中的几种图像建模方法和技术,实践证明这些方法具有良好的通用性和实用性。     

一类复杂机电传动系统的耦合建模方法

针对一类由多个机电传动子系统组成的复杂机电系统提出了一种耦合建模方法,其步骤为建立各子系统的数学模型;通过传动对象之间的耦合参数和物理量将各个子系统耦合起来,建立整个机电传动系统的数学模型;根据时间尺度原则,在保留原来系统模型的主导特征值和重要状态变量的前提下,对模型进行降阶处理,得到系统可实用的数学模型.此外,通过仿真实验,检验了所建模型的正确性和建模方法的可行性.实验结果表明这种建模方法原理简单,易于实现,所建模型可用于系统特性分析、参数优化以及最优控制等.     

轧制过程AGC系统的PRBS信号建模

介绍了伪随机二位式信号,将这种信号用于一个实际生产机组张力厚度自动控制系统的建模试验,建立了该系统的数学模型,并应用于生产机组的厚度自动控制。还提出了建立轧制过程ＡＧＣ系统数学模型的一种新方法。     

试析不确定性数学模型在军事领域的应用

总结分析军事领域一些系统在数学建模时遇到不确定性(随机性、模糊性、灰色性)的原因,分别考虑如何针对这三类不确定性建立数学模型,指出一些应用该类模型的领域,介绍几个成功的建模实例.     

一种仿真系统数学模型的建模方法

建立精确的数学模型,是仿真系统开发成功的关键.为了对未知结构和动态外特性的对象进行有效的仿真,文章提出一种称为"复合法”的建模方法建立系统的数学模型.该方法可在仅知对象静态外特性的情况下,综合利用相近设备的机理和对象的"操作知识”,建立满足运算速度和精度要求的数学模型,能够满足一般仿真培训系统建模的需要.在大型冷冻站制冷控制仿真培训系统的开发中,应用该方法建立YORK公司螺杆式冷冻机的数学模型,取得了满意的效果.     

数控车床两轴联动系统空间误差建模技术

利用齐次变换对数控车床两轴联动系统的几何误差进行了系统分析,根据小溜板坐标系的不同建立方法分两种情况分析了整个建模过程,论述了两轴间的正交误差对空间误差的影响,建立了两轴联动系统空间误差的数学模型,并利用该数学模型计算出某台数控车床两轴联动系统的空间误差.该分析方法可应用到其他机器设备空间误差的建模中.     

数控车刀仿真建模

为了提高数控的操作技能及加工精度，在此提出了刀具仿真系统并开发车刀仿真建模系统。通过对主流软件的分析和比较，确定出车刀的模型结构，它主要结构形式有数学模型，几何模型、物理模型。确定完刀片几何模型、物理模型之后即而又确定其车刀刀柄的几何模型，从而建立车刀的仿真建模系统，提高了仿真系统的精确性和优越性。     

数控车刀模型结构

为了提高数控的操作技能及加工精度,在此提出了刀具仿真系统并开发车刀仿真建模系统。通过对主流软件的分析和比较,确定出车刀的模型结构,它主要结构形式有数学模型、几何模型、物理模型。确定完刀片几何模型、物理模型之后即而又确定其车刀刀柄的几何模型,通过实际考察生产运用类型,分别确定出各类型刀柄几何参数;从而建立车刀的仿真建模系统,提高了仿真系统的精确性和优越性。     

虚拟制造中数控加工仿真的研究与开发

通过分析虚拟制造中数控加工仿真的相关技术,利用对加工系统三维几何模型和加工过程仿真等模块的设计,进行了面向虚拟制造的数控加工仿真系统的研究.在Visual C 6.0开发环境下,开发了以铣削某零件为例的数控加工仿真系统,直观实时性显示了零件的加工过程.     

实时特征插补原理研究

提出了面向实时加工的基于特征的产品模型概念,讨论了基于二级工艺规划原理和三级插补原理的实时特征插补原理,以建立基于实时特征插补原理的新型数控系统．为实现运动控制、加工过程控制和在线质量控制的集成,建立智能加工的理论及其系统打下基础．     

圆锥凸轮特征造型方法的研究与系统实现

特征造型有利于将零件设计意图传递到后续加工环节,保证设计模型与加工模型数据表达的一致性.以圆锥凸轮机构为研究对象,采用已推导出的圆锥凸轮机构设计模型表达式,在特征造型软件MDT开发平台上,通过API编程,研制了一套具有设计计算和三维特征造型功能的圆锥凸轮机构虚拟设计系统.实例证明该系统具有一定的实用价值.     

NURBS曲面造型与数控加工

以NURBS为数学模型,对曲面造型及加工系统进行了研究.在对各种算法分析、研究和改进的基础上,完成了一个集CAD/CAM于一体具有多种功能的曲面造型及加工系统,合理地将NURBS的主要核心配套技术和各种算法运用于NURBS造型系统中,通过交互方式成功实现了对多种曲线曲面(直线、圆弧、二次曲线、自由曲线、平面、二次曲面、旋转面、直纹面、雕塑曲面、截线面曲面、自由曲面、复杂组合曲面等)的造型生成.     

螺旋锥齿轮虚拟加工过程算法

为了解决目前螺旋锥齿轮切削仿真中存在的仿真速度慢、精度低、过程不稳定和缺乏独立性等问题,以螺旋锥齿轮齿面成形过程为研究对象,运用“层片切割算法”进行三维实体几何模型动态仿真以及三维切削实时仿真．该算法主要包括建立切削坐标系、刀具数学模型、刀具坐标系的转换模型、层片分割模型、求交计算模型以及相邻切削位置特征点的取舍模型．以此为基础开发的螺旋锥齿轮虚拟加工软件采用Windows作为开发平台,以Visual C＋＋6．0（VC）作为基础编程语言,利用OpenGL图形库进行图形显示并将齿轮模型数据以规定格式输出．经验证,该算法求交速度快、结果精确,相关开发软件可靠准确．     

基于ESPN的制造系统多任务可靠性研究

以一个有三台机床并同时进行多个加工任务的制造单元为例,采用扩展随机Petri网对其进行多任务可靠性建模,该模型不仅可以适应任意分布的制造系统,同时克服了传统的可靠性建模方法无法兼顾制造系统生产过程的时间动态特性.在此基础上基于Petri网行为表达式,并将矩母函数思想引入其中,则不必生成可达标识图就可通过计算模型的传递函数,进而得到整个系统的多任务可靠度,由此可以更直观地反映具有多种加工任务的整个制造系统的运行性能.     

虚拟加工及其关键技术研究

虚拟加工的应用是当前产品零件加工的发展趋势。分析了虚拟加工的基本概念和内涵,在此基础上探讨了其关键技术,包括几何建模、数控代码翻译、干涉检验和材料切除仿真等,进而提出了一个虚拟加工系统的典型体系结构。最后介绍了清华大学国家CIMS工程技术研究中心开发的一个虚拟加工软件系统——通用加工过程仿真器(GMPS),该系统已初步应用于工程实际项目并取得良好效果。     

调整刀具动刚度,改善细长杆件的加工质量

采用“减小刀具刚度”的方法进行切削,从而改善了机械加工精度。对系统进行动态分析,建立二个自由度模型。在切削加工期间,将切削过程的等效刚度模拟为弹簧,在模拟系统中,附加了阻尼元件,而且还串联上刀具,恰当地选择元件的刚度,这样,即使减小了刀具的实际刚度,也会增加系统的稳定性,如果选择适宜的阻尼材料,装置设计合理.那么,就会在动态特性和机械加工精度(圆柱度)这两个方面获得好的效果。     

基于Matlab/Simulink的液压仿形刀架建模与仿真分析

在仿形刀架数学模型的基础上,利用Matlab/Simulink仿真软件建立了其控制系统的仿真模型,绘制了开环系统的Bode图及4种典型信号作用下的仿真曲线.为液压仿形刀架设计参数的选择和性能的研究提供了理论依据,对保证加工质量具有一定的指导意义.     

轨迹误差建模的多轴联动机床轮廓误差补偿技术

为了提高数控机床多轴联动加工精度,减小由传动机构和运动部件质量、刚度、阻尼及摩擦等因素造成的轮廓误差,针对交叉耦合控制参数难以选择及容易使系统不稳定的问题,提出了一种针对多轴联动机床进行运动轨迹误差建模和补偿的方法.该方法通过测量机床的典型实际联动轨迹,来建立轮廓误差模型,实现了加工过程轮廓误差的实时估算和补偿.通过对x、y轴工作台的联动轮廓误差建模和补偿实验,证明此方法可以显著减小圆弧及曲率连续变化曲线轨迹的加工误差,从而提高了在高速条件下的数控机床多轴联动的加工精度.