轧机液压压下系统多平台建模与仿真分析

为建立轧机液压压下系统的精确虚拟样机仿真模型,提出基于干扰观测器控制的多平台联合仿真方案,根据轧机各辊之间的动力学关系,利用ADAMS、AMESim和Simulink分别建立了轧机液压压下系统的质量弹簧机械模型、液压位置伺服系统模型和PI反馈控制系统模型,通过接口互联构建了轧机压下系统多平台联合仿真模型。设计干扰观测器对控制模型进行改造,并通过对外部干扰噪声抑制的联合仿真进行验证,表明该控制器设计能够更精确的模拟轧机液压压下系统,该虚拟样机可应用于轧机液压压下系统分析。     

绞车型升沉补偿模拟试验台虚拟样机

为弥补物理样机参数修改和试验结果观察不便、运行成本高等不足,开展了绞车型升沉补偿模拟试验台虚拟样机的研究。在Simcenter 3D motion中完成多体动力学模块建模,用AMESim完成液压控制系统建模,在主仿真平台MATLAB/Simulink中完成主控制器的建模,最后基于联合仿真接口实现3个软件的联合仿真,搭建了试验台的虚拟样机。仿真与试验结果对比表明,所建立的试验台虚拟样机模型准确,能较真实反映原物理样机模型,为进一步优化绞车型升沉补偿系统的设计参数和控制策略、提高补偿精度提供了验证平台,同时该虚拟样机搭建方法也为其他复杂机电液系统的仿真提供有益参考。     

起重臂动态面自适应模糊滑模控制联合仿真研究

转载车上的起重臂俯仰机构是常见的机电液系统。为了克服转载时系统存在非线性特性和干扰等问题,提出了一种动态面自适应模糊滑模控制的方法。基于反演滑模控制设计了李亚普诺夫函数和虚拟控制量,分别引入动态面控制计算虚拟控制量的导数、自适应控制对参数进行在线估计和模糊控制对切换项进行模糊化。为了更准确地模拟转载作业过程和验证控制器的性能,提出了基于AMESim和Simulink联合仿真的方法,利用AMESim的元件库建立系统的机械-液压模型,并通过软件接口与Simulink模型相连构建联合仿真模型。经仿真验证,所设计的滑模控制器具有较高的控制精度和较强的鲁棒性,并消除了抖振。     

液压机械综合传动系统虚拟样机建模与研究

本文以某履带车辆多段式高功率密度液压机械综合传动系统为研究对象,基于虚拟样机技术,综合运用CAD/CAE等多种软件,建立整个传动系统的三维虚拟样机模型,并对其各种动态特性进行仿真研究。首先应用MSC.ADAMS软件建立系统机械传动部分的虚拟样机模型,然后应用AMESim软件建立液压传动部分的仿真模型,并将各子系统在AMESim中集成为整个系统的多领域仿真虚拟样机模型。并针对所建立的离合器、行星排、液压泵马达等仿真模型进行初步的运动学和动力学仿真,验证所建立虚拟样机模型的正确性。     

基于AMESim的连轧管机液压压下系统仿真研究

压下系统是连轧管机的关键设备,提高压下系统的性能是提高成品钢管质量的途径之一。在分析先进连轧管机对压下性能要求的基础上结合板带轧机中已普遍采用的液压压下装置,设计出可用于连轧管机的液压伺服压下系统,并利用AMESim这一方便、直观、高效的系统建模仿真工具建立了该液压伺服压下系统的仿真模型,对其动态特性进行了仿真和深入分析,为连轧管机液压压下装置的设计制造和性能改善提供了参考。     

基于协同仿真的推弹机构动力学仿真研究

为实现某型推弹机构机电液系统一体化的虚拟样机建模,分别利用Recur Dyn和AMESim软件建立了输弹机构的多刚体动力学机械模型和液压系统控制模型,在MATLAB/Simulink平台建立起机电液耦合仿真模型并验证了其可信度,通过基于软件接口的协同仿真得到了输弹机构的动力学特性,为进一步的分析提供了平台和依据。     

闭锁离合器闭锁压力观测器的设计与仿真分析

在ISS(input-to-state stability)框架下设计闭锁离合器闭锁压力观测器。考虑到了建模误差和外部扰动,引进ISS理论来调节估计器参数,保证系统稳定,其中模型的不确定性作为扰动输入,估计器的设计保证了误差系统是ISS稳定的。基于AMESim建立了自动变速器传动模型,将设计好的观测器在MATLAB/Simulink中实现并与AMESim传动模型进行联合仿真,以验证设计的闭锁离合器闭锁压力观测器的正确性,并与已有的滑模观测器进行了比较,有较好的表现。     

基于AMESim-Simulink联合仿真的风电回转支承实验台液压加载系统研究

结合风电转盘轴承实际工况下的受载情况,为验证所设计液压加载系统的可行性和改善系统的动态响应性能,设计出风电回转支承实验台液压加载系统。在AMESim中建立液压加载回路的仿真模型,所采用的BP神经网络PID控制器以S函数的形式导入到Simulink中的系统模型中,进行AMESim和MATLAB/Simulink联合仿真研究,并与传统PID控制的同一系统进行AMESim仿真对比。仿真结果表明,所采用的液压加载系统能够模拟出风电转盘轴承实际工况下承受到的载荷,BP神经网络PID控制改善液压加载系统的响应性能。     

挖掘机液压元件的建模及仿真

本文提出了在ADAMS中建立虚拟样机环境,通过ADAMS/Control接口与Simulink中建立液压容腔、液压泵、液压缸、平衡阀、溢流阀等液压子系统模型,为实现挖掘机虚拟样机环境的机电液一体化联合仿真建立基础.     

基于AMESim和RecurDyn的履带车转向系统联合仿真分析

根据铰接式履带车转向系统的工作原理,在Recur Dyn软件和AMESim软件中分别建立履带车的虚拟样机和转向系统的液压系统;通过两种软件的对接,实现履带车转向系统的机械-液压联合仿真。运用联合仿真方法,分析了履带车原地转向时转向液压缸的液压特性变化情况。通过试验验证,试验数据与仿真结果非常接近;表明联合仿真模型的可靠性,为后期系列产品的设计制造提供可靠数据。     

Modeling,validation and energy flow analysis of a wheel loader

This paper presents a wheel loader simulation model, validation results and energy flow analysis. The developed simulation model will facilitate the performance evaluation and optimization process in the development stage of a prototype wheel loader. The wheel loader simulation model consists of mechanical and hydraulic powertrain model, multi-body dynamic model and working part dynamic model. The multi-body dynamic model is simplified since the effect of pitch and roll motion of the wheel loader on the energy flow of the powertrain and hydraulic actuator systems is insignificant, a simplified planar model for the dynamic vehicle is good enough for the objective of this study. Every component is modeled and integrated in a simulation package developed using Matlab/Simulink. The simulation model has been validated using experiment data and the validation results show that it effectively represents the actual dynamic characteristic of the target wheel loader. The verified simulation model will be used as a virtual platform to evaluate the performance of alternative powertrain models such as a dual-clutch transmission and hydrostatic transmission. An advanced control system can also be implemented and evaluated using the virtual platform.     

汽车防抱死制动系统液压控制单元的建模与仿真

为改善汽车防抱死制动系统（ABS）整体性能,从ABS液压控制单元（HCU）的主缸、轮缸、增压阀、减压阀、蓄能器、电机以及回油泵等元件的工作原理及结构出发,建立了各元件的数学模型;基于MATLAB/Simulink仿真软件,结合电磁场分析、流场分析和实验辨识多种手段,得到模型中的未知参量,建立了各元件准确的仿真模型,进而构建HCU参数化仿真模型。通过对试验和HCU系统仿真结果进行对比,验证了所搭建的HCU系统仿真模型的准确性,为进一步建立ABS虚拟样机奠定了基础。     

Modeling and Simulation on Axial Piston Pump Based on Virtual Prototype Technology

A particular emphasis is placed on the virtual prototype technology (VPT) of axial piston pump. With this technology it is convenient and flexible to build a complicated 3D virtual based on real physical model. The actual kinematics pairs of the parts were added on the model. The fluid characters were calculated by hydraulic software. The shape of the parts, the flexible body of parts, etc were improved in this prototype. So the virtual prototype of piston pump can work in computer like a real piston pump, and the flow ripple, pressure pulsation, motion principle, stress of parts, etc can be investigated. The development of the VPT is introduced at the beginning, and the modeling process of the virtual prototype is explained. Then a special emphasis is laid on the relationship between the dynamics model and the hydraulic model, and the simulations on the flow ripple, pressure pulsation, motion principle, the stress and strain distribution of the middle shaft and piston are operated. Finally, the advantages and disadvantages of the VPT are discussed. The improved virtual prototype of piston pump more tally with the real situation and the VPT has a great potential in simulation on hydraulic components.     

基于ADAMS与MATLAB的药仓推药链联合仿真

通过建立虚拟样机的方法对推药链的推药动作进行仿真,首先利用SolidWorks绘制推药链三维模型,再将模型导入ADAMS中。结合ADAMS中的宏命令,建立药仓推药链的虚拟样机模型。采用经典PID控制算法在MATLAB/Simulink仿真平台中建立推药链控制系统模型,最后在ADAMS与MATLAB之间建立数据接口,完成药仓推药链联合仿真系统搭建。在仿真过程中对PID控制参数不断进行调整和优化,获得了较为理想的控制效果。     

基于ADAMS的80T液压裂管器液压系统建模与仿真分析

在分析80T地下管道液压裂管器液压系统工作原理的基础上,利用虚拟样机仿真软件ADAMS建立系统的可视化模型,在Adams/Hydraulics环境下对裂管器的液压子系统进行性能和参数的仿真分析研究,提高了液压系统的性能。     

某两自由度弹药提升装置的建模、实验及仿真研究

弹药自动装填系统的研究已经成为火炮武器平台中机械系统设计的关键和难点,基于一种两自由度弹药提升装置,并根据该装置的工作原理构造数学模型,搭建实验平台,建立PID控制回路,同时创建该模型的虚拟样机模型,使用动力学仿真软件Recurdyn和Matlab/Simulink进行联合仿真,并通过实验与仿真的数据进行对比,验证该装置的可行性和所采用控制的有效性。     

基于LQR的工程车辆电液制动压力控制

介绍了工程车辆电液制动系统的原理和结构,建立了制动压力控制的数学模型。在分析和阐述二次型最优控制理论的基础上,将二次型最优控制方法--输出跟踪器应用于制动压力控制。运用MATLAB/Simulink进行计算并建立系统仿真模型,对应用二次型最优控制与PID控制方法的控制效果进行比较。结果表明：二次型最优控制较PID控制稳点性好、响应快、滞后小,对期望输出的跟踪性好,可以应用于电液制动系统的制动压力调节。     

冷连轧机板形与板厚控制系统的建模与仿真

以某钢厂1 676 mm冷连轧机第4轧机为研究对象,运用机械系统动力学分析软件ADAMS和有限元分析软件ANSYS联合,建立了该轧机的刚柔耦合多体系统虚拟样机,并应用ADAMS/Hydraulics将板厚、板形控制系统集成在该样机中,建立了机电液一体化的虚拟轧机.求解了轧机的有载辊缝曲线,仿真曲线与现场实测曲线基本吻合,验证了该建模方法的正确性,并仿真了轧件各个关键区域的厚度变化曲线,得到了轧件的各个板凸度变化曲线.