导弹起竖过程轨迹规划及跟踪控制研究

为实现导弹的快速平稳起竖,对导弹起竖过程的最优时间轨迹规划和跟踪控制问题进行研究。在分析起竖液压缸负载力的基础上,建立了起竖系统电液比例阀控多级缸的数学模型。为消除起竖过程中多级液压缸换级碰撞带来的液压冲击,提出了采用分级规划的策略。对每一级进行轨迹规划时,为保证起竖过程的平稳性,采用基于非对称组合正弦函数的轨迹规划方法。在综合考虑装备实际中的液压系统压力、流量及负载横向过载约束的基础上,建立了导弹起竖过程的最优时间轨迹规划模型并给出了模型的求解方法。针对导弹起竖系统具有非线性、大范围变负载、模型参数时变的特点,设计了基于H回路成形的鲁棒跟踪控制器。最后,以某型导弹起竖过程的轨迹规划和跟踪控制为例进行了仿真研究,结果表明提出的轨迹规划方法和设计的鲁棒跟踪控制器的有效性。     

多级缸起竖系统运动过程的建模与仿真

讨论了含多级油缸起竖液压系统的特点，运用多体系统动力学理论分析了起竖系统的多刚体模型，采用“分离-碰撞”两状态模型和非线性弹簧-阻尼力函数对活塞杆间的碰撞过程进行等效，建立了考虑碰撞的起竖多刚体系统动力学模型，对多级油缸的运动过程进行了仿真。仿真结果表明多级缸活塞杆运动过程中的碰撞是影响大型装置起竖过程平稳性的主要因素，模型和仿真结果可用于快速起竖系统的设计。     

大型装置起竖过程的动力学建模研究

以液压驱动的大型机械装置起竖过程仿真的应用背景，运用多体系统动力学理论，研究了起竖系统动力学建模问题，基于R－W公式和刚体切割方法，建立了起竖系统的多刚体动力学方程和约束方程，以集中参数法建立了液压系统的动态特性方程，通过只压缩弹簧力和阻尼力构成的碰撞力计算公式，对多级缸活塞杆伸出中的碰撞过程进行了描述，最后，给出了部分仿真计算结果，表明了所建立模型的有效性。     

大型装置起竖系统协同仿真研究

以液压驱动的大型装置起竖系统为研究对象，选择Pro／E、ADAMS、AMESim和MATLAB／Simulink作为软件环境，探讨了蔓杂机电灌一体化系统建模与协同仿真的实现策略。利用Pro／E和ADAMS软件建立起竖机械系统多体动力学模型，利用AMESim软件建立起竖液压系统的模型，利用Simulink建立控制系统的模型，并以MATLAB／Simulink为主仿真环境，通过软件接口将多锥动力学模型和液压系统模型集成到MATLAB／Simuilnk中，并利用参数关联构建系境完整的仿真模型，赛现了机械，液压、控制系境仿真模型的有机集成。研究结果对复杂机电液一体化系统的协同仿真与优化设计具有一定的指导意义。     

大型装置双缸同步起竖系统建模与仿真

运用现代多体系统动力学理论,针对双液压缸并列驱动的大型装置起竖系统,建立了含间隙起竖多刚体系统的动力学模型。基于该模型,分析了起竖过程的同步控制问题,提出了基于分流集流阀的开环控制方案和基于电液比例换向阀的闭环控制方案,对两种方案的控制效果进行了仿真分析。仿真结果表明,基于电液比例技术的闭环同步控制方案具有适应性好、控制精度高的特点,可以满足快速起竖过程中同步控制的要求。     

基于Simulink的液压起升机构仿真研究

探讨了基于Simulink平台的液压起升机构建模与仿真方法。利用Simulink的SimMechaics模块集建立了起升机构的机械模型,采用改进的节流流量模型,基于节点法建模思想建立了易于计算机求解的液压系统模型,根据液压、机械系统的参数关联关系将两个系统模型有机集成起来,得到较为完整的液压起竖机构仿真模型,并给出了仿真结果,对起升机构的性能分析和智能控制算法的应用研究具有实际意义。同时指出,该方法能够实现机械、液压、控制系统仿真模型的有机集成,对复杂机电液一体化系统的仿真与优化研究具有借鉴意义。     

液压系统半实物仿真平台设计

结合液压系统仿真计算技术和自动化试验技术,构建了液压系统半实物仿真平台,通过仿真计算模拟液压系统的环境参数和控制规律,利用实物模型模拟难以建立数学模型的液压元件。重点介绍了液压系统半实物仿真平台布局结构、仿真模型建立过程以及仿真过程控制系统,并针对某液压起竖系统进行了应用分析。     

基于Simulink的机电液系统集成化仿真平台研究

利用多领域软件构建了基于Simulink的机电液一体化系统集成化仿真平台.分析了机电液一体化系统各领域之间的参数关联关系,提出了基于Simulink的集成化仿真平台框架,研究了各软件之间的组织内部协同仿真方法.以液压驱动的大型起竖系统仿真为例验证仿真平台的可行性和有效性,表明该方法能够实现机械,液压、控制系统仿真模型的有机集成,高效、经济、可靠地处理机电液系统非线性建模仿真和优化控制问题,为机电液一体化系统的协同研发搭建一个支撑平台.     

深水铺管船用张紧器液压夹紧系统建模与仿真

综合考虑3000m水深铺管船用张紧器的工作过程及参数要求,设计液压夹紧系统为管线提供夹紧力并确定液压系统元件参数。利用AMESim软件建立仿真模型,并对液压缸快进、工进、保压、快退四个工作阶段及同步性进行仿真分析,除快进阶段液压缸存在速度波动外,其余三个阶段运行平稳;采用PID控制使液压缸具有良好的同步性,并通过分析液压缸动态特性,对液压系统进行优化。仿真结果表明液压夹紧系统基本满足张紧器工作要求。     

多领域建模仿真的软件接口研究

基于多领域系统建模的软件接口技术,提出了复杂产品在机械、液压和控制领域联合建模方法。介绍了各专业领域的建模和仿真商用软件之间提供的数据接口,重点研究了接口连接类型和接口数据传输方式,并对多领域系统模型联合仿真模式进行了讨论,最后指出了该方法存在的几点不足。研究结果对基于软件协作的多领域系统建模与仿真研究具有一定的参考意义。     

基于Dymola的液压系统热力学模块化建模与仿真

以模块化建模方法为指导,提出了液压系统的热力学模块化建模方法。将液压元件工作机理分为容积型和阻尼型,建立容积型模块和阻尼型模块模型,由容积型模块和阻尼型模块单独或组合建立液压元件的模块化模型。采用Dymola对所建立的各元件模型进行仿真实现,建立了温度仿真模块库-ThermalHydraulic,可以实现面向液压原理图的可视化温度仿真。对模块库进行测试,验证了建模和仿真实现的可行性。

Abstract：

According to the modular modeling method,a thermal-hydraulic modular modeling method of hydraulic system was presented. Basic operating principles of all hydraulic components were divided into two types：volume and resistance. Volume model and resistance model were developed to represent the volume and resistance characteristic of hydraulic component. Component＇s modular model was established by signal or both of volume model and resistance model. Then,the hydraulic system temperature simulation modular library-Thermal Hydraulic was established by Dymola software,and the library could establish system model conveniently by visual modeling style based on hydraulic principle figure. At the last,the system test was made to evaluate the feasibility of modeling and simulation.     

基于分布式仿真模型对象的分布式协同建模实现技术研究

在基于分布式仿真模型对象的分布式协同建模技术研究基础上，提出由客户机层，应用服务器层和数据库层构成的基于CORBA的三层体系结构实现技术。以支持分布式协同建模，同时还给出了一个软件原型，并利用该软件原型实现了一个复杂产品的分布式协同建模。     

汽车轮缸压力传感器故障重构方法研究与仿真

针对汽车液压制动系统中轮缸压力传感器的故障重构问题,建立了汽车液压制动系统的轮缸压力非线性模型。在此基础上,给出了一种基于滑模观测器的轮缸压力传感器故障重构方法,并将滑模观测器的设计问题转化为LMI求解问题。最后对轮缸压力传感器断路故障进行了仿真研究,讨论了不同增益对故障估计的影响。

Abstract：

A fault reconstruction scheme based on the sliding mode observer was proposed for the fault reconstruction of the wheel cylinder pressure sensor in the vehicle hydraulic braking system, as well as a nonlinearity model of the wheel cylinder in the hydraulic braking system. Furthermore, the design of the sliding-mode observer was converted to the solving of the LMI. In conclusion, the wheel cylinder pressure sensor open circuit fault simulation experiment and the influence on fault estimation over the different gain were proposed.     

汽车减振器阻尼特性的仿真分析

采用系统仿真方法及MATLAB软件,建立汽车减振器的详细模型,并进行仿真研究。模型能反映减振器的详细物理结构,如考虑油液特性影响、阀片刚度影响、摩擦力影响等。模型经试验校验/阻尼特性计算精度达90%,模型精度能满足实际工程问题的需要。经二次开发形成一套能进行参数化自动建模和仿真分析的软件系统,最终在汽车减振器设计过程中形成一套阻尼特性研究的系统完整的方法。