Coupling excavator hydraulic system and internal combustion engine models for the real-time simulation

Rising energy costs and emissions restrictions force manufacturers to exploit new techniques to reduce fuel consumption and pollutant production. Many solutions have been proposed for off-road vehicles, mainly based on reduction of hydraulic losses, better control strategies and introduction of hybrid architectures. In these applications the optimisation of the matching between hydraulic system and thermal engine is a major concern to improve system overall efficiency. The work presented in the paper is focused on the development of a method for the simulation of typical mobile machinery where hydraulic systems are powered by internal combustion engines; the proposed co-simulation approach can be useful in the development cycle of this machinery.     

基于软硬件协同仿真平台的功能仿真测试方法

针对数字信号处理器的不同仿真测试要求，提出了基于软硬件协同仿真平台的功能仿真测试方法。采用软硬件协同仿真测试的方法，提高了被测处理器的仿真测试速度；采用基于指令模型的指令集测试程序，提高了基本指令集的测试覆盖率；采用基于流水控制单元状态机变换路径的测试程序，提高了指令间数据竞争的检测。实验结果表明，指令的覆盖率达到了100％，且DSP处理器代码的覆盖率也达到了满意的程度。     

双臂手移动机器人地面行走的研究

分析了双臂手移动机器人的系统配置及地面行走的步态规划方法;推导了实际机器人和虚拟样机中的ZMP测量方法;为实现稳定行走,提出了一种基于ZMP误差的针对关节角的步态补偿方法;最后,利用Adams与Matlab/Simulink进行了机器人虚拟样机联合仿真实验,得到各关节驱动力矩曲线、补偿关节角曲线,验证了步态补偿方法的正确性和双臂手机器人的地面移动能力。     

软硬件联合仿真平台的设计

在FPGA的设计过程中,调试与仿真工作需要耗费大量时间。利用C语言相对Verilog语言在过程控制方面具有优势,采取系统C模型通过PLI接口给Verilog模型产生测试矢量,降低了设计仿真工作的复杂度。但是由于当今的Verilog仿真器速度慢,难以满足大数据量和高实时性的仿真要求。通过将设计中验证通过的Verilog模型在FPGA中实现并与PC机通过通信接口实现数据交互,待验证的Verilog模型运行在Verilog仿真器上,构成软硬件协同仿真加速系统,克服了软件仿真慢的特点而实现实时仿真,从而极大的加快了设计的仿真速度。     

立筒仓悬挂式清洁机器人的建模与转动控制仿真

针对立筒仓清理困难的实际情况,设计了一种悬挂式清洁机器人系统。由于该系统在粮仓内要连续进行转动清扫,故需要研究一种快速准确的控制方案。首先,对机器人的物理模型进行简化,并采用MSC公司ADAMS软件建立了立筒仓清洁机器人的虚拟样机。其次,通过ADAMS/Controls模块与MATLAB接口,并利用MATLAB/Simulink对机器人的虚拟样机进行转动控制进行仿真。最终,得到了机械臂和悬吊臂旋转的角位移和角速度控制曲线并进行了探讨。     

使用软硬件协同仿真技术的嵌入式系统开发工具包

文章介绍了一种新的工具包。其中，源代码分析器SCP（Source Code Parser）用于将嵌入式软件源代码转换为对应的ANSIC，C＋＋代码，作为目标系统软件的模型。虚拟硬件平台VHP（Virtual Hardware Platform）函数库提供了包括LCD显示器、以太网口在内的虚拟硬件资源，以对硬件进行建模。使用本工具包生成的系统模型是PC上的可执行程序，开发人员可以通过运行模型方便地验证目标系统的功能和性能。     

基于Automation Studio的湿喷机机电液联合仿真模型构建方法

为研究湿喷机的智能控制方法，以某湿喷机机械臂装置为研究对象，采用Creo建立机械臂的机械模型，导入到Automation Studio，与利用Automation Studio平台构建的液压模型与电气控制模型关联，构建湿喷机样机的机电液联合仿真模型。在Automation Studio中进行功能试验,结果表明：联合仿真模型中湿喷机的工作装置功能正确，液压系统可有效反馈负载变化，电气系统可实现工作装置的动作，验证了该仿真模型的正确性。     

基于模糊PID控制的电液比例阀控缸系统泄漏补偿研究

为解决电液比例阀控缸系统存在的系统死区非线性因素、液压缸泄漏的问题，搭建了基于AMESim和Simulink联合仿真的电液比例阀控缸系统模型，对是否考虑泄漏的阀控缸系统影响其动态特性的主要因素进行联合仿真分析；针对阀控缸系统存在的问题设计了模糊PID控制器，得到液压缸活塞位移与泄漏量之间的关系以及对系统性能的影响规律，与传统PID控制器进行仿真实验对比。结果表明：模糊PID控制器在解决系统非线性影响因素、液压缸泄漏等问题中具有良好的效果，控制响应速度更理想，且系统无超调、无振荡、鲁棒性强。     

悬臂式掘进机截割轨迹控制联合仿真研究

为提高掘进机截割头轨迹跟踪控制精度及实现巷道断面自动截割成形，应用ADAMS和AMESim建立掘进机截割部机液联合仿真模型，进行悬臂水平和垂直摆动的运动学分析及逆运动学求解，提出根据截割头在机身坐标系中的坐标，经运动学逆解生成回转与升降液压缸的目标位移，再经回转与升降两个电液比例闭环控制系统实现对截割头运动轨迹控制的新方法。以矩形断面为例，提出了类S形截割路径规划，进行了截割头运动轨迹的跟踪控制仿真和给定断面参数的自动截割控制仿真。仿真结果表明：截割头轨迹跟踪控制仿真最大误差为3.52 mm,具有较高的控制精度。     

榴弹包装箱跌落实验装置的设计与分析

根据GJB 4225-2001的规定,要求被试榴弹包装箱在车载装卸(模拟高度3m)或装船海运(模拟高度12m)期间意外跌落安全。为了考核被试榴弹包装箱跌落是否符合安全要求,需要一种装置来模拟榴弹包装箱任意姿态下进行自由跌落的试验。作者从柔性夹持装置出发,综合设计了一套适合榴弹包装箱跌落实验的试验装置,该试验装置采用压缩弹簧预紧系统实现了在夹持过程中可靠性和安全性的保证,采用激光传感器完成了对跌落高度关键数据的测量。通过ADAMAS和MATLAB联合仿真和场地试验,结果表明,该系统满足榴弹包装箱任意姿态跌落且得到稳定可靠的试验数据。