基于多领域统一建模的伺服压力机仿真研究

针对包含多纽并联机构的精密伺服压力机存在输入输出严重非线性、驱动电机难以精确同步与控制的难题,提出采用SimulationX仿其软件平台对双点伺服压力机的机电动态响应性能进行,仿真分析,以快速获取满足表端执行机构不同输麻需求的驱动电机控制策略.在分析滚珠丝杆螺旋传动机构和曲柄滑块机构这两种典型机构传动特性和几何尺度关系的基础上,建立了多组机构运动特性方程,采用Modeica建模语言构建了典型传动机构的仿真模型,按照模块化建模思想,搭建了集成典型传动机构的双点伺服压力机整机机电仿真模型,在SimulationX平台上对双点伺服压力机整机模型进行了运动与同步控制仿真分析.仿真结果表明,集成滚珠丝杆螺旋绔动和曲柄滑块机构的伺服压力机机电系统动态响应性能庭好,运动与同步控制精确,通过仿真验证了多领域或统一建模和仿真技术在双点伺服压力初综合设计中的实用性和高效性.     

基于Kane法的五杆式人机合作机器人动力学分析及仿真

人机合作机器人(Cobot)是一种新型的机器人,它可以和操作者在同一作业空间内直接协同作业.以Kane方法和五杆Cobot的运动学为基础,以机座关节所连的两个运动杆件的角速度作为广义速率,推导出各杆质心的偏速度和各杆的偏角速度,进而推导出五杆Cobot自由模式和约束模式时的动力学方程.利用MATLAB进行了数值仿真,仿真结果表明,该机器人具有被动和约束的特点.该动力学方程可以应用于Cobot的控制特性分析、仿真等方面.     

大功率重载荷瞬间动作机构CAE建模与故障仿真

针对断路器这类瞬间动作机构铰链间隙、结构弹性等真实因素诱发机械故障问题, 建立了一种考虑实际工况的高压断路器有限元模型,分析大功率脉冲载荷作用下断路器工作特性,预测弹簧刚度、尺寸偏差对其运动特性的影响, 揭示极限参数、设计缺陷等潜在故障导致断路器机械特性变化规律。该方法克服了试验成本高、工作量大、分析效率低的缺点;弥补了传统断路器故障样本参数单一,难以系统分析故障产生原因的缺陷;对提高断路器故障诊断水平有重要意义。     

一种复杂曲柄摇杆机构运动学的计算机仿真

插秧机构曲柄摇杆机构运动十分复杂，教学中依靠繁琐的公式推导，既枯燥又不直观，况且随着杆件及运动参数的变化，其运动形式千变万化。利用SIMULINK平台，首先建立了数学模型，进行了实时仿真，输出了运动轨迹，插秧速度，加速度等图形。同时将机械优化设计结果进行仿真并绘出曲线，结合曲柄摇杆机构静态，运动及田间工作实况拍成的录像片，应用于多媒体教学中，收到的良好的效果。     

典型缝翼机构虚拟仿真及运动卡滞可靠性分析

前缘缝翼机构为单自由度冗余驱动系统.工作中如果内外侧运动不协调就可能产生过大的阻力导致机构卡滞,进而影响飞机性能.为此,基于多个软件平台,建立了典型缝翼机构参数化的刚柔耦合虚拟样机,得到了缝翼机构在典型工况下受多因素耦合影响时的动态响应特性;分析了齿轮转速及几何尺寸不协调对缝翼收放的影响,得到了齿轮分度圆半径及齿轮转速的允许范围;最后以运动卡滞为典型失效模式,以齿轮转速和齿轮齿条分度圆半径为随机变量,采用蒙特卡罗法对其进行了可靠性及可靠性灵敏度分析,得到缝翼机构的运动卡滞可靠度和各设计变量对可靠度的归一化灵敏度.为缝翼的性能评估和进一步优化设计提供了参考.     

空间站展开机构虚拟样机仿真及可靠性分析

柔性机构的运动具有复杂非线性的特点,为了进行柔性机构的运动分析和动态可靠性分析,提出了一种集成仿真环境下建立虚拟样机模型并进行运动仿真的方法。在UG-ANASYS-ADAMS多软件平台上进行动力学分析,利用蒙特卡罗随机抽样方法进行随机动态响应分析。在MATLAB中建立神经网络进行随机动态响应仿真实验以减少时间成本,得到了运动参数动态响应分布特性和运动参数的动态可靠度。通过空间站柔性展开机构实例分析和计算,结果表明该方法可以用于复杂柔性机构的仿真和分析,具有精度高、时间成本小的优点。     

基于RBF神经网络的柔性机构动态响应辨识模型

通过神经网络技术对柔性机构复杂的非线性动态响应进行辨识,建立了柔性机构运动参数的辨识模型。利用径向基函数(radial basis function,RBF)神经网络优异的非线性逼近能力,建立了柔性机构动态响应的辨识模型。将机构的驱动力矩、阻尼力矩和非线性运动参数分别作为RBF神经网络的输入样本和期望输出样本。建立了RBF神经网络的拓扑结构,利用样本数据对其进行训练。通过空间站柔性展开机构模型进行动态响应的辨识,结果表明辨识的收敛速度快,精度高。该方法为复杂大系统的建模和分析提供了一种理想的途径。     

平面3自由度并联机构弹性振动主动控制研究

以改善柔性并联机构动态性能为目的,提出了机构弹性振动主动控制的策略。利用有限元方法建立机构微分运动方程,研究机构在主动力和惯性力激励下的动力响应,量化了动平台的运动误差。针对柔性构件瞬时振动的型态提出了相应的控制策略,给出了控制器参考结构,建立了机构系统弹性振动主动控制的状态空间模型。兼顾系统对响应速度和控制能量的要求,提出衡量控制品质优劣的泛函型性能指标,实现了机构弹性振动的最优控制,较大幅度的降低了机构弹性振动的水平,提高了动平台的运动精度。控制能量变化平稳、幅值小,容易满足控制器对能量大小和响应速度的限制条件。     

基于神经网络的平面连杆机构MATLAB仿真

针对单自由度平面连杆机构转动等效动力学模型——等效力矩和等效转动惯量表达式。通过神经网络将等效力矩和等效转动惯量映射成只是广义坐标的函数,推导了适用于MATLAB仿真的等效动力学模型动力学方程式,建立了等效动力学方程式的神经网络MATLAB/Simulink仿真模块,该仿真模块可以与杆组的运动学和动力学仿真模块搭建各种平面连杆机构动态特性仿真模型,对平面连杆机构进行动态仿真。并以一个平面RRR-RRP六杆机构为例,说明该神经网络求解模型在平面连杆机构动态特性MATLAB仿真的应用过程。     

RPR-RRP平面六杆机构系统的MATLAB动力学仿真

用复数推导了曲柄、RPR、RRPⅡ级杆组的动力学数学模型,并将其转化为适用于MATLAB仿真的矩阵数学模型,以该矩阵数学模型编制了相应的三个M函数仿真模块。对给定的RPR-RRP平面六杆Ⅱ级机构系统为例说明如何使用这三个仿真模块建立MATLAB仿真模型,并对其仿真结果的正确性加以分析。其主要目的是以组成机构的杆组为仿真模块,搭建各种平面连杆机构MATLAB仿真模型,可以对各种低副机构进行动力学仿真和分析。