矿用自卸车平顺性仿真研究

在车辆行驶平顺性的研究中,为弥补传统数学建模方法不能完全反映实际整车行驶动态特性的缺点,以多体动力学仿真软件ADAMS为平台,建立矿用自卸车三自由度的1/4悬架模型。将在MATLAB中生成的随机路面曲线导入到ADAMS,作为轮胎的激振源。分析空载和满载时驾驶室振动加速度时间历程曲线和功率谱密度曲线。多体动力学仿真可实现模型非线性化,较全面反映车辆动态特性。与普通轿车相比,采用全悬浮的矿用车驾驶室经过三级减振,其振动加速度明显比普通轿车车身振动幅度小。因此矿用自卸车驾驶室采用全悬浮悬置,可以明显衰减车架带来的振动,大大提高乘坐舒适性。     

直线电机驱动六自由度并联机构动力学特性研究

直线电机驱动的六自由度并联机构可以实现高精度宽频带运动,在惯性单元校准、振动测试等领域具有广阔的应用前景。为了减小直线电机驱动对六自由度并联机构造成的幅值衰减问题,对机构进行动力学前馈控制分析。首先利用牛顿-欧拉法建立并联机构的动力学模型,简化动力学方程获得机构驱动力关系,在实验平台上进行实验,验证动力学模型准确性。利用传统运动学控制系统,结合动力学模型,设计一种动力学前馈控制方法,降低给定轨迹运动误差。实验结果表明,直线电机驱动的六自由度并联机构增加动力学前馈控制后,在沿X、Y、Z轴进行单自由度正弦运动时,运动误差分别下降55.5%、54.2%、59.8%。     

微型轿车八自由度整车动力学仿真与试验

汽车是一个复杂的动力学系统,很难建立一个非常精确的模型,须根据具体情况进行简化.在建立八自由度数学模型的基础上,用能量法推导出了微型轿车的质心加速度、相对动载、动挠度和加速度均方根值的表达式,用Matlab编制了仿真程序,并对某一车型进行了仿真计算.仿真结果与试验结果基本吻合.验证了所建数学模型和推导的正确性.     

基于平顺性的汽车空气悬架系统的匹配设计

通过建立基于空气悬架系统的汽车整车八自由度平顺性模型,应用MATLAB优化工具箱,结合空气弹簧的特性,分7种工况对空气悬架的刚度和阻尼进行了匹配设计,用MATLAB/S imu link验证了匹配结果并进行了仿真。仿真结果表明:优化后的空气悬架系统对由路面输入引起的振动能够进行有效抑制,能明显改善车辆行驶平顺性。     

汽车平顺性建模及仿真研究

利用振动理论、平顺性研究方法及计算机技术建立了汽车三维7自由度车辆振动模型,应用Matlab开发了相应的车辆平顺性模拟程序。通过实验和单因素分析法对所建立的车辆振动模型的正确性及模拟计算程序的有效性进行了验证。结果表明,计算程序对分析和预测车辆平顺性是切实可行的。     

汽车驾驶辅助实时仿真系统的整车动力学模型

简述了以xPC技术为核心的汽车驾驶辅助实时仿真系统的总体结构.基于汽车各主要部件的动力学分析,建立了整车七自由度非线性动力学模型,详细阐述了利用Matlab/Simulink及Stateflow进行模型实现的过程.仿真及试验表明,模型占用计算资源少,且准确地反映了整车纵、侧向动力学特性,能够满足汽车驾驶辅助实时仿真系统的要求.     

六自由度运动平台控制策略研究

针对六自由度运动平台非线性、多变量、强耦合的特点,分析了六自由度运动平台的工作原理,在传统PID的基础上设计了模糊PID控制器。将各液压缸的工作位置作为研究指标进行仿真分析,仿真结果验证了所提控制方案的可行性。     

车辆平顺性建模与仿真分析

以某型号专用车为研究对象,以多体系统动力学为研究方法,以国家标准为试验依据,对整车进行了脉冲路面下的实车试验。同时,利用ADAMS软件进行了整车建模和仿真,分析了车辆不同行驶速度下不同测量点的加权加速度变化和功率谱密度分布,并与车辆行驶的平顺性相联系,确定了试验车辆的振动响应关键部位,为整车的进一步优化设计提供了理论和试验依据。     

基于虚拟样机技术的扭杆悬架汽车平顺性仿真

运用面向整车系统的数字化虚拟样机技术和大型机械系统动力学仿真软件ADAMS建立了包括前后悬架、轮胎、转向系统及整车的多体动力学模型。用Visual Basic编制了路面生成文件,生成不同等级的随机路面。对整车进行了随机输入平顺性仿真分析,把仿真数据输入编制的平顺性仿真程序中,发现结果满足国家规定的汽车平顺性评价标准。     

六自由度转台伺服系统键合图建模与仿真

基于系统键合图模型，利用20-SIM仿真软件，对六自由度转台的一个支路进行了建模与仿真。从仿真结果可见，采用动压反馈是提高和产生恒定阻尼的较好办法，因其可明显提高系统阻尼比，并且不改变系统开环和闭环刚度，进而扩展系统的频带，提高控制精度。     

浅议六自由度焊接机器人的轨迹规划与运动仿真

近年来,智能化技术的不断发展,使工业机器人成为工业领域的研究热点之一,工业机器人需要在各种复杂环境下平稳运行,同时还要保证其轨迹规划的连续、光滑,只有这样才能提高工业发展水平。鉴于此,文章便对六自由度焊接机器人的轨迹规划与运动仿真进行研究,利用五次多项式来实现六自由度焊接机器人的轨迹规划,同时构建其运动学模型,通过MATLAB对其逆运动学问题进行求解,以此实现对六自由度焊接机器人的运动仿真。经仿真结果表明,采用上述方法不仅可使六自由度焊接机器人在运动过程中出现的加速不连续问题得到解决,而且其各关节的运动轨迹曲线也变得连续而光滑,能够对六自由度焊接机器人的轨迹规划效果进行直观检验,从而为工业机器人的轨迹规划工作提供了一种高效的方法。     

悬架橡胶件对汽车平顺性影响的多体动力学分析

应用有限元分析了汽车减振器橡胶支撑件的弹性特性,在此基础上,应用SIM PACK软件建立了整车多体动力学模型,分析了橡胶支撑件的刚度、阻尼对汽车行驶平顺性的影响。分析结果表明：在车身共振区,橡胶件对地板加速度功率谱影响较小,但在4-13Hz中频区,即人体比较敏感的范围内,橡胶件可以使地板加速度功率谱峰值减小6.5%-25.4%,因此悬架橡胶件对汽车行驶平顺性有明显的改善。此外,还得出对于刚度较大的橡胶件应选取较小阻尼,对于较软的橡胶件,可以忽略阻尼影响的结论。     

汽车平顺性的虚拟样机试验

应用面向整机系统虚拟样机的概念,将研究对象分为悬架、轮胎、路面等模块。用BEAM力将悬架多片板簧简化为一片主板簧或一片主板簧和一片副板簧，用ADAMS的FIALA模型轮胎表示车辆轮眙．根据ISO噪声路面的功率谱参数，设计了车辆行驶的路面文件。同时建立了三维实体虚拟整车模型，实现了虚拟午辆的仿真行驶。虚拟汽车仿真行驶时，能够体现真实车辆的运动学和动力学关系。驾驶员振动加速度仿真值与实测值接近。研究结果表明，对于汽车这一复杂的机器系统．通过在计算机上建立详细的虚拟样机进行平顺性分析是可行的.     

基于ADAMS的脉冲路面车辆行驶平顺性仿真研究

基于多体系统动力学理论,建立了某轿车整车多刚体虚拟样机。根据国家标准,在ADAMS中建立了脉冲路面虚拟试验场并进行了整车平顺性仿真分析。研究结果表明,由于采用了伸张行程阻尼力远大于压缩行程阻尼力的大阻尼减振器,使该车悬架系统具有较好的减振效果,在脉冲路面上该车行驶平顺性良好,车身质心最大振动加速度值不会影响乘员的健康。     

橡胶悬置刚度特性对过减速带平顺性影响研究

为了研究橡胶悬置的刚度特性对汽车过减速带平顺性的影响,建立了包含悬置系统在内的整车13自由度模型。模型中考虑了液压悬置的刚度、阻尼动态特性;橡胶悬置的多级刚度,主簧和撞块间的间隙。利用建立的模型对过减速带时汽车的动态响应进行计算,通过实车试验验证了模型的有效性。分析了橡胶悬置刚度性能参数对过减速带动力总成振动的影响。结果表明:减小主簧和撞块间的间隙,增大主簧和撞块的刚度可抑制过减速带时动力总成的振动。建模与分析方法可以为橡胶悬置前期设计开发提供有效参考。     

汽车悬架的二自由度建模方法及分析

采用二自由度1/4车辆模型对汽车悬架进行了建模分析。首先建立了微分方程和状态空间模型,其次使用了频域响应法和拉氏变换法分析了模型,并绘制了二者的频率响应曲线图,验证了模型的准确性。这为后续的位移、速度、加速度和力反馈控制奠定了数学模型基础。     

基于实神经网络代数算法的汽车逆动力学仿真

针对汽车操纵逆动力学的研究现状,采用实神经网络代数算法,对汽车逆动力学进行研究.根据二自由度汽车开环系统模型的运动微分方程和双移线道路模型,进行“正问题”的求解,将获得的样本输入实神经代数网络进行训练.将训练过程与BP网络算法的结果进行对比,说明代数算法的优越性.另取一组仿真值输入训练成功的代数网络进行识别,将得到的汽车方向盘转角与仿真结果进行对比,验证网络精度.最后进行实车试验,将试验数据与神经网络识别结果进行对比,再次验证其准确性.     

基于SolidWorks六自由度机械臂的逆解求解与仿真

借助SolidWorks完善的二次开发功能,结合六自由度机械手臂的运动学逆解求解的理论研究,开发一种适用于大多数六自由度的机械手臂的逆解求解和运动仿真软件。首先运用基于三轴相交于一点的Pieper's solution解法来对机械手臂的运动学逆解进行求解,对于求解需要的矩阵则通过SolidWorks API中的矩阵相关函数来获取、计算;然后将求得的结果赋值给机械手臂模型中对应的角度来完成验证,对于一条连续的路径,则通过对路径上的每一点的计算、赋值,来验证规划所求得的路径的合理性。     

基于悬架刚柔耦合模型的汽车平顺性

基于多体动力学理论,应用机械系统分析软件ADAMS/Car,建立了计及悬架下摆臂、纵向推力杆和横向稳定杆柔性的刚柔耦合整车模型,其中柔性杆件的模态通过有限元分析获得.对车身、下摆臂垂直加速度功率谱密度以及悬架动行程和轮胎动位移进行了分析.并与多刚体模型的仿真结果进行了比较.研究结果表明:与刚体模型相比,刚柔耦合的作用使车身垂直加速度功率谱密度的幅值降低了21.5%,下摆臂垂直加速度功率谱密度的峰值减小71.3%,轮胎动载荷减小约10%,悬架动行程增大15%～20%;刚柔耦合模型之间的差异随车速提高,悬架构件的柔性在汽车平顺性分析中不可忽视.     

基于直驱并联机构的六自由度振动校准系统研究

直驱并联机构六自由度振动校准系统可以实现高精度和多自由度的运动模拟和校准,具有良好的应用前景。为了解决平台驱动关节滑块位置跟踪精度低的问题,对该机构进行动力学力矩前馈补偿分析。利用虚功原理建立该机构动力学模型,提出一种基本伺服算法与动力学前馈补偿相结合的控制策略。在实验样机上进行力矩前馈补偿,实验结果表明,在开放伺服程序增加力矩前馈补偿后,可以降低该机构在运动时的跟随误差,进行不同幅值单自由度正弦运动时,跟随误差分别下降40.32%、39.04%、43.24%、48.19%。并对振动台进行了性能检测,在平台基础上,搭建激光测量系统和数据采集模块,进行传感器校准和性能分析,平台横向振动比较小,谐波失真度均小于2%,平台具有较好的稳定性和性能。