空间直线驱动机构伺服系统建模与仿真

针对高精度、宽频响、大负载空间直线驱动机构的伺服系统建模研究,分析了伺服系统的组成,设计了电流调节器,速度调节器和位置调节器的结构和参数.为提高空间直线驱动机构伺服系统建模的准确性,联合Simulink建立的控制系统数学模型与Simscape建立的空间直线驱动机构的物理模型,对伺服系统的动态响应能力进行仿真和分析.仿真结果表明,基于Simscape的物理模型更加接近实际系统,空间直线驱动机构的随动能力良好,验证了控制方案的正确性和可行性,满足了设计输入要求.     

基于联合仿真技术的UUV发动机动力学研究

为了研究UUV热动力发动机的动力学性能,通过对发动机的剖析,应用UG软件建立了发动机的简化仿真模型,导入ADAMS软件环境中建立了发动机虚拟样机,并利用相关物理试验对样机进行了验证,然后结合MATLAB/Simulink软件建立了具有多个可控外部参数的发动机联合仿真动力学模型。通过联合仿真得到发动机关键部件的运动曲线和不同工况下关键部件之间的相互作用力,指出了降低相互作用力的途径,并联合ANSYS/Ls_dyna对主要传动零件进行了强度校核。仿真结果表明,联合仿真模型具有UUV热动力发动机的特点,对研究各参数与发动机动力学性能之间的关系以及结构优化均具有积极意义,为UUV热动力发动机的设计与改进提供了一种现代化方法和有效的依据。     

基于油液补偿的雷达天线举升同步控制技术研究

针对由于雷达天线阵面刚度变弱而引起的天线液压举升动作不同步问题,结合雷达天线结构的特殊性,提出一种基于油液补偿的新型同步控制方案。运用机电液系统联合仿真技术,构建同步控制联合仿真平台进行仿真分析;搭建补油同步控制试验系统,开展同步性能验证。结果表明：仿真和试验结果基本一致;采用该补油同步控制系统,左右举升双油缸的同步控制误差可控制在2 mm以内,满足雷达天线自动架撤的指标要求。     

密炼机上顶栓压力泵控系统研究

阐述了泵控系统的结构原理,对传统密炼机上顶栓液压系统进行了设计,应用AMESim建立泵控密炼机上顶栓系统的液压模型,并使用Simulink建立模糊PID控制模型,进行AMESim和Simulink联合仿真研究。结果表明:引入模糊PID算法后,所设计的泵控密炼机上顶栓系统超调量明显下降,响应时间显著加快,上顶栓压力得到了有效控制。     

大型矿用液压挖掘机动臂系统仿真与实验研究

针对大型矿用液压挖掘机产品开发成本较高与开发周期较长的现象,以国内某企业125 t大型矿用液压挖掘机为研究对象,对其动臂系统进行分析。建立挖掘机三维模型与液压系统仿真模型,对其进行联合仿真,并通过试验进行验证。仿真与实验结果表明:仿真模型能正确模拟实际动臂液压系统,通过合理建模与仿真可对挖掘机液压系统进行深入的研究,并对企业今后设计制造挖掘机提供参考。     

基于ADAMS与Simulink工程车辆油气悬架非线性建模分析

工程车辆油气悬架建模存在诸多非线性影响因素,根据其结构特点和工作原理,基于气体状态方程和油液孔口出流方程建立其非线性数学模型;并以此为基础搭建Simulink数学模型和ADAMS油气悬架试验台多体动力学模型;为验证模型准确性,搭建油气悬架试验台,进行油气悬架动态特性试验,获得激励频率变化对油气悬架动态特性的影响规律。对比分析联合仿真和试验结果验证了非线性数学模型和联合仿真模型的准确性与可靠性,为工程车辆油气悬架系统的特性研究及整车动力学特性研究提供了参考。     

基于ADAMS和MATLAB的3 PPR并联机构运动学分析与仿真

以3-PPR并联机构为研究对象,详细论述了该并联机构的结构形式,采用图解法对机构的工作情况进行了分析,运用欧拉角姿态旋转矩阵和矢量法对该并联机构的位置逆解进行求解。其次,又根据该并联机构本身结构的机械结构几何尺寸特点以及机构在运动过程中尺寸位置之间的关系,对该并联机构的运动学正解进行了求解。最后通过在ADAMS和MATLAB中对该并联机构运动学模型进行联合仿真,将求出的结果进行对比分析。     

A co-simulation framework for design of time-triggered automotive cyber physical systems

Designing cyber-physical systems (CPS) is challenging due to the tight interactions between software, network/platform, and physical components. Automotive control system is a typical CPS example and often designed based on a time-triggered paradigm. In this paper, a co-simulation framework that considers interacting CPS components for assisting time-triggered automotive CPS design is proposed. Virtual prototyping of automotive vehicles is the core of this framework, which uses SystemC to model the cyber components and integrates CarSim to model the vehicle dynamics. A network/platform model in SystemC forms the backbone of the virtual prototyping. The network/platform model consists of processing elements abstracted by real-time operating systems, communication systems, sensors, and actuators. The framework is also integrated with a model-based design tool to enable rapid prototyping. The framework is validated by comparing simulation results with the results from a hardware-in-the-loop automotive simulator. The framework is also used for design space exploration (DSE).     

矿用工程机械驱动桥壳的协同仿真技术研究

为验证某工程机械驱动桥壳工程设计的可靠性,借助三维设计软件CATIA和有限元分析软件ANSYS,基于协同仿真技术对建立的桥壳中面模型进行了研究。所得分析结果表明,该桥壳结构合理,能较好地满足工程应用,进行的研究为工程机械驱动桥壳的研发提供了有益的参考     

基于点云匹配的高铁车轮检测机械臂运动仿真研究

针对高铁车轮内部缺陷检测效率低、准确性差的问题,搭建一个六轴超声相控阵检测机械臂用于高铁车轮无损检测。对高铁车轮三维图进行点云提取和处理,保存为模板并提取目标扫描路径;然后利用Azure Kinect相机对高铁车轮进行了三维点云重建与模板点云匹配;最后在CoppeliaSim中建立检测机械臂的运动学模型,通过MATLAB和CoppeliaSim执行运动学仿真。结果表明：该运动学模型有效,各关节和末端执行器的控制效果良好,可以实现高铁车轮的自动化检测,并达到预期的轨迹,为检测机械臂控制问题的后续研究提供了实验基础和理论依据。