混凝土泵车臂架振动特性流固耦合仿真研究

研究泵车泵送系统控制问题,由于臂架系统参数设计不合理,混凝土泵车作业过程中的臂架系统振动.采用有限元法建立某型号泵车臂架系统的流固耦合模型,对臂架系统的振动特性进行仿真分析,并计算共振状态下泵车臂架所受动应力的分布情况.对泵车整车进行振动测试验证模型的有效性.根据流固耦合的泵车臂架系统有限元仿真模型,选择准确的参数,反映在载荷作用下的振动特性和臂架所受动应力的分布情况.仿真结果为泵车臂架系统的动力学研究提供了一种较精确的力学模型,为臂架减振系统的设计提供了有效的参数依据.     

多领域统一建模方法在汽车性能仿真中的应用

现代汽车已越来越成为一个典型的多领域综合系统,包含了机械、电子、液力、控制等不同领域的系统并相互耦合.因此,汽车的性能仿真迫切需要一种统一的工具,以使不同领域的仿真分析基于一个统一的模型,从而减少不同模型间的数据传递、提高仿真精度;另外不同领域问题采用统一的可重用模型、提高建模效率.采用基于Modelica语言、标准及工具软件,已经有针对整车动力学及控制问题的多个模块,为汽车性能仿真提供r有效的工具.     

基于Modelica/Dymola的微谐振器建模与仿真

针对MEMS的多领域耦合和系统级的快速建模与仿真要求,提出研究关于微型梳状静电谐振器建模与仿真方法.为提高系统的稳定性,减少误差,采用了基于Modelica/Dymola的非因果关系建模方法及流程,以梳状谐振器机电耦合模型的自然形式方程为基础,以Modelica语言建立非因果关系的仿真模型,借助于Dymola平台对振子的位移/速度曲线进行仿真.仿真结果与理论验证相符,表明Modelica具有建模过程简单、建模速度快和仿真精度高等优点,适合于MEMS多领域建模与仿真研究.     

基于笛卡尔方法的多体系统Modelica表示

针对Modelica多体建模过程较为繁琐、创建模型不够直观的问题,在研究多体系统由物理模型到数学模型再到Modelica表示的完整映射过程的基础上,采用笛卡尔方法,以多体动力学建模软件InteDyna为建模前端,在多领域物理系统建模仿真工具MWorks中实现多体系统三维可视化建模与仿真.双摆实例表明该方法有效.     

基于Modelica的异步电机建模仿真

为进行异步电机涉及的机械、电气和控制等多个领域的整体设计优化和性能分析,对其进行多领域统一建模仿真.基于Modelica在MWorks平台上建立异步电机的元件模型库及整机模型,并进行仿真分析;通过与实验结果的对比验证该模型的有效性.该模型基于多领域建模语言建立,对实现异步电机的多领域统一建模以及整体设计和性能分析提供一...     

基于Modelica的MEMS系统级多领域建模与仿真

分析了现有的MEMS系统级建模与仿真方法,讨论了运用Modelica语言进行面向对象的非因果关系建模方法,建立了基于Modelica的电容式微型静电致动器系统级模型,仿真结果证明了Modelica用于MEMS系统级多领域仿真的可行性.     

支持网络建模和仿真的Modelica模型管理框架

针对基于Modelica的多领域仿真模型组织方式不能支持模型的网络化共享控制及网络环境下在线建模仿真的问题,提出一种支持网络环境下建模与仿真的Modelica模型管理框架。首先分析了现有Modelica模型组织方式在支持网络多用户模式下的模型共享及建模仿真方面的问题,然后提出了基于数据库与文件仓相结合解决方案,既支持Modelica知识模型的网络共享,又支持网络环境在线建模与仿真。最后基于该模型管理框架开发实现基于网络的多领域统一建模仿真平台。     

基于Modelica的半物理仿真硬件接口控制技术

针对半物理仿真（Hardware in Loop Simulation,HILS）中Modelica模型无法直接控制硬件设备的问题,基于Modelica研究硬件板卡接口控制模块与多领域仿真模型的统一表达技术.分析可视化模型方程表达机理,建立硬件板卡的接口模型库,从而在同一建模环境中实现多领域物理模型与硬件设备的关联,并实现Modelica离线数字仿真模型至HILS模型的直接转换,为基于Modelica的HILS应用提供技术支持.电机转速控制HILS结果表明该方法可行.     

支持Modelica模型的半物理仿真系统设计及关键技术

针对当前基于MATLAB/SIMULINK的半物理仿真（Hardware in Loop Simulation,HILS）系统中不支持多领域建模、联合仿真模型转换过程复杂且存在误差等问题,提出基于Modelica和建模仿真软件MWorks进行HILS的方法,分析其所涉及的建模方法、实时仿真接口和代码生成等关键技术,并以此为基础构建支持Modelica模型的HILS.以前起落架转向系统和起落架收放系统为应用实例,建立HILS平台,对该方法进行验证.仿真结果表明该方法可行,结果可信度高.     

多体泵车臂架运动学规律仿真和实验研究

水泥混凝土泵车臂架是典型的多体非线性系统,臂架的柔性以及与连杆之间的耦合作用增大了臂架运动学轨迹和动力学响应求解难度。采用模态缩减法建立臂架刚柔混合模型,利用虚拟弹簧阻尼法建立液压缸等效连接,运用计算机仿真算法研究柔性臂、连杆、铰之间的复杂运动学规律,分析臂架柔性和等效油缸弹簧阻尼对末端位移的影响,最后通过实验验证仿真结果的正确性和合理性,为臂架虚拟样机设计、低频振动控制、轨迹预测提供参考。     

Support‐vector modeling of electromechanical coupling for microwave filter tuning

This article presents a support‐vector modeling method for electromechanical coupling of microwave filter tuning in the case of the scarcity of experimental data available. This has been done for the purpose of establishing an accurate coupling model which can be used in an automatic tuning device of volume‐producing filters. In the method, a coupling model that reveals the effect of mechanical structure on the filter electrical performance is established by using a proposed algorithm which can incorporate multi‐kernel and prior knowledge into linear programming support vector regression (LPSVR). Some experiments from three microwave filters have been performed, and the results confirm the effectiveness of the support‐vector modeling method. Moreover, the comparative results also show that the proposed multi‐kernel prior knowledge LPSVR can improve the data‐driven modeling accuracy of small dataset. The proposed algorithm show great potential in some problems where a sufficient experimental data is difficult and costly to obtain, but some prior knowledge data from a simulation model can be easily obtained. © 2012 Wiley Periodicals, Inc. Int J RF and Microwave CAE, 2013.     

基于频率响应分析的机械液压装置建模方法研究

为提高机械液压装置设计效率,降低生产成本,建立其全生命周期管理平台,需构建机械液压装置数学模型;常规的机械液压装置大多是线性定常高阶系统,时域分析方法在建模过程中存在较多局限性;文章采用频响分析方法,以某机械液压装置控制回路为研究对象,通过频响分析仪,进行机械液压装置建模,并对获得的模型精度进行仿真验证;将频域辨识模型与实物试验数据进行对比,验证了模型的精度,证明了频域建模的有效性,为后续机械液压装置控制系统全数字仿真与硬件在回路仿真提供了基础.     

基于MWorks与Simulink的联合仿真

针对多领域统一建模和仿真问题,介绍模型耦合、求解器耦合和进程耦合等3种联合仿真途径,从模型的数学原理和软件架构方面研究多领域建模仿真平台MWorks与MATLAB/Simulink之间基于模型耦合的联合仿真,并基于Simulink的S-function和MWorks的COM实现两个建模仿真软件之间的联合仿真.多领域模型实例证明该联合仿真软件有效,可拓展Simulink的应用范围.     

基于非线性模糊滑膜控制算法的多缸液压设备同步控制研究

为满足液压设备多缸同步操作的控制需求,提出一种非线性模糊滑膜控制算法研究。以多缸液压设备的控制特性为基础建模,并获取模型的切换函数；借助液压缸与负载力平衡方程,完成多级液压缸的换级处理,再联合液压设备同步速度计算结果,确定节流缓冲控制条件,实现对设备的同步控制。利用AMESim软件设计仿真实验,得到加速度、速度、位移差三项指标数值,结果显示非线性模糊滑膜控制算法能够更好第控制多缸液压设备的同步操作需求。     

潜油电泵多媒体培训系统的开发

从潜油电泵的结构和工作原理入手,运用CAXA的建模方法和软件功能创建了电潜泵系统的零部件结构的三维模型、虚拟装配及渲染动画,采用面向对象的Visual Basic开发软件将CAXA下建立的三维动态模拟结构演示动画及其渲染图进行了通讯和调用,开发出了一套新型潜油电泵多媒体培训软件.该系统基于windows系统,构建了一个互动的的多媒体培训、技术交流平台,满足了技术人员、检修人员及技术管理人员培训、学习、研究的需要.     

COMBINED QUALITATIVE/QUANTITATIVE SIMULATION MODELS OF CONTINUOUS-TIME PROCESSES USING FUZZY INDUCTIVE REASONING TECHNIQUES

Abstract

A new mixed quantitative and qualitative simulation methodology based on fuzzy inductive reasoning is presented. The feasibility of this methodology is demonstrated by means of a simple hydraulic control system. The mechanical and electrical parts of the control system are modeled using differential equations, whereas the hydraulic part is modeled using fuzzy inductive reasoning. The technique is described in detail in the first part of this paper. The example is shown in the second part of the paper. The mixed quantitative and qualitative model is simulated in ACSL, and the simulation results are compared with those obtained from a fully quantitative model. The example was chosen as a simple to describe, yet numerically demanding process whose sole purpose is to prove the concept. Several practical applications of this mixed modeling technique are mentioned in the paper. but their realization has not yet been completed     

Neural network robust control of a 3-DOF hydraulic manipulator with asymptotic tracking

Multiaxial hydraulic manipulators are complicated systems with highly nonlinear dynamics and various modeling uncertainties, which hinders the development of high-performance controller. In this paper, a neural network feedforward with a robust integral of the sign of the error (RISE) feedback is proposed for high precise tracking control of hydraulic manipulator systems. The established nonlinear model takes three-axis dynamic coupling, hydraulic actuator dynamics, and nonlinear friction effects into consideration. A radial basis function neural network (RBFNN) is synthesized to approximate the uncertain system dynamics and external disturbance, which can greatly reduce the dependence on accurate system model. In addition, a continuous RISE feedback law is judiciously integrated to deal with the residual unknown dynamics. Since the major unknown dynamics can be estimated by the RBFNN and then compensated in the feedforward design, the high-gain feedback issue in RISE feedback control will be avoided. The proposed RISE-based neural network robust controller theoretically guarantees an excellent semi-global asymptotic stability. Comparative simulation is performed on a 3-DOF hydraulic manipulator, and the obtained results verify the effectiveness of the proposed controller.     

液压活套多变量系统的建模及积分变结构控制

为了实现热连轧中活套高度与张力系统的解耦控制, 需对具有非线性、强耦合、不确定、多约束特性的活套系统建立工程上适用的数学模型. 通过对活套系统动态耦合过程的分析, 在工作点附件, 结合伺服阀和液压缸的模型, 建立起液压活套系统的动态数学模型. 采用积分滑模变结构多变量解耦控制策略以减弱系统的耦合影响, 提高控制效果. 仿真结果验证了本算法的有效性, 表明解耦后的活套控制系统可获得更好的控制效果.     

航空发动机机械液压控制器建模及仿真技术研究

以流量连续方程和力平衡方程为基础,研究了航空发动机机械液压控制器典型部件的建模方法以及系统中存在的北线性环节的描述方法。对某型航空发动机慢车转速燃油控制系统进行了建模和数字仿真研究,结果与工程实践中现场的情况一致,效果优于常规的仿真方法。工程实践已经验证了仿真研究给出的主要的控制器参数改变的建议是正确的,使控制系统的性能达到了设计要求。这表明所提出的航空发动机机械液压控制器建模和仿真方法是正确、有效的。     

具有热泵的苯-甲苯精馏过程的建模与控制

研究了热泵精馏塔的建模与控制问题.针对苯-甲苯精馏过程,采用逐板计算的方法进行动态机理建模;在热泵端,基于能量守恒定律等热力学方程建立了热量传递模型.通过对仿真模型结果的分析,研究了热泵精馏塔系统的特性.为了研究热泵精馏塔的控制问题,通过对动态机理模型的阶跃测试和辨识,获得了控制模型.对热泵精馏塔系统,按照单变量PID控制和多变量DMC控制两种结构,分别设计控制系统,通过仿真研究对比了两种控制方案的性能.