滚珠丝杠进给系统动态特性集中质量建模与仿真

为了研究高速滚珠丝杠进给系统的动态特性,提出一种改进的集中质量建模方法,该方法考虑了滚珠丝杠进给系统基座的质量、柔性及进给系统部件间反向间隙对系统动态特性的影响,并完善了滚珠丝杠进给系统集中质量模型等效参数的计算方法。以MAG某加工中心X轴滚珠丝杠进给系统为实验对象,对该集中质量模型建模方法进行实验验证,仿真结果与实测结果具有相同数量的特征频率,且特征频率的误差在5%以内。滚珠丝杠进给系统的仿真分析表明,螺母位置改变引起的进给系统固有频率变化将影响伺服系统的稳定性,滚珠丝杠进给系统中的反向间隙会激励部件产生高频振动,给进给系统带来不利影响。     

基于simulink的永磁同步电机驱动系统仿真

本文概述了永磁同步电机控制系统的结构和工作原理。在分析永磁同步电机驱动系统各组成部分数学模型的基础上,构建了基于Simulink的永磁同步电机驱动系统仿真模型,仿真结果表明:所搭建的永磁同步电机驱动系统仿真模型完全符合要求,可满足电机控制器的进一步研究。     

四足机器人trot步态联合仿真分析

以四足机器人为研究对象,利用SolidWorks建立四足机器人的简化模型,并利用MATLAB、ADAMS搭建联合仿真平台,采用联合仿真的方法,通过不断调整轨迹参数,实现了该机器人稳定的trot步态行走,验证该结构的合理性以及稳定性.通过联合仿真可以方便地进行参数优化,得到设计物理样机所需的数据,大大提高了设计效率.     

汽车电动座椅控制系统设计与仿真

针对不同驾驶员身材不同,对于同一款汽车而言,其座椅的调节位置也不尽相同这一问题,以汽车电动调节座椅的水平和高度调节为例,在MATLAB/Simulink环境下对电流控制环、速度调节环和位置控制环的三环控制系统的动态特性进行仿真分析与计算,获得了电动座椅自动调节控制系统的最佳参数。对汽车电动座椅的自动控制系统的电子控制单元的进一步设计制造提供了一种思路。     

中望三维软件环境下SWL丝杆升降机的结构设计及运动仿真

中望三维软件在对机构进行建模的同时,能模拟机构运行的过程,同时还可以演示机构的运动过程,并做成动画文件,用于演示和存档.以SWL丝杆升降机为例,介绍了三维实体建模过程和方法,并进行升降机的三维装配和升降机的动画演示.     

基于空间矢量调制的矩阵式变换器建模与仿真

矩阵变换器是一种新型的电力变换器。它具有直接能量传递,无中间直流环节等诸多优点,成为近年来交流变换器研究的热点。通过对矩阵式变换器拓扑结构的分析,设计了空间矢量调制算法,建立了矩阵变换器的MATLAB/Simulink仿真模型,对设计的矩阵变换器的空间矢量调制算法进行仿真。为矩阵式变换器的实用化研究提供了一定的理论依据。     

往复式切割器偏心轮曲柄摆杆机构运动仿真

阐述了往复式切割器的驱动机构——偏心轮曲柄摆杆机构的基本结构与工作原理,运用矢量方法对机构的运动规律进行了分析和理论推导,得出了机构的运动方程;利用动力学仿真软件ADAMS对该机构进行了运动仿真分析,得到了运动曲线图和对机架的激振力大小及变化规律。仿真结果表明:当输入转速为400 rmin时,切割器的运动周期是0.15 s,行程76 mm,速度为-1.5～1.73 ms,加速度为-69.5～68.6 ms2;切割器运动时对机架产生的作用力为简谐载荷,当输入转速为469 rmin时,载荷大小为1 393 N。通过理论与仿真分析,为偏心轮曲柄摆杆机构的优化设计和动力学分析提供了理论依据。      

电动外后视镜折叠器控制系统仿真优化

针对汽车外后视镜电动折叠器动态特性差和耗能大的问题,研究汽车外后视镜电动折叠器控制原理,设计了汽车外后视镜电动折叠控制系统。运用ADAMS与MATLAB软件对汽车外后视镜电动折叠器进行了PID控制联合仿真。通过PID控制器控制参数调控,得到合理的电动折叠器控制仿真效果,调节PID控制器比例环节和积分环节系数的控制参数,优化汽车外后视镜电动折叠器的启动特性和转速跟随特性。     

考虑摩擦和间隙的柔性滚珠丝杠进给系统建模与分析

为了研究高速滚珠丝杠进给伺服系统的动态特性,提出了一种建立进给系统机械子系统振动模型的混合建模方法,采用带有轴向和扭转自由度的欧拉-伯努利梁单元描述丝杠的轴向、扭转和弯曲振动,采用集中参数方法描述交流伺服驱动子系统和进给系统的其余部件,建立了包含摩擦、间隙非线性因素及外切削力干扰的柔性进给系统模型。实验证明了混合模型能够较准确反映机械系统的振动特性。在此基础上,数值仿真分析表明,低速运动中摩擦和间隙非线性会导致进给系统产生较大的速度波动,在高速运动中机械系统的轴向和扭转振动会导致进给系统不稳定。     

基于CarSim/Simulink联合仿真的四轮驱动电动汽车稳定性研究

基于LQR控制理论研究了四轮驱动电动汽车的横摆稳定性,以横摆角速度和质心侧偏角为控制目标,计算出最优的直接横摆力矩,通过双轮控制模式进行转矩分配,实现了四轮驱动电动汽车的稳定性控制;基于CarSim/Simulink联合仿真整车模型进行仿真验证,在CarSim中通过参数化建模设置整车参数、驾驶员模型,在Simulink中建立电机模型和控制器模型。研究结果表明,所提出的控制策略可以有效地控制四轮驱动电动汽车的横摆运动,从而提高整车的行驶稳定性。     

六杆推送机构的运动学及动力学分析

以工业上用的六杆推送机构为研究对象,利用Matlab/Simulink强大的计算及仿真功能对该机构进行了运动学和动力学分析,形象准确地描述出了各构件的运动规律及受力状态,为对其进一步的深入研究提供了基础。     

基于永磁同步电机的自抗干扰控制技术

抗干扰能力是永磁同步电机工作的重要指标之一。为提升永磁同步电机的抗干扰能力,笔者应用ADRC技术替换传统的PID技术,通过Simulink建模并仿真,模拟永磁同步电机稳定运行时面对外来载荷的自抗干扰能力。在无载荷作用下给予电机额定初始转速,然后给定某一时刻,给电机施加5 N·m的负载,测量电机输出转速的变化值,在示波器系统中观察转速波形、转矩波形的变化响应情况。Simulink仿真研究结果显示：输入小于5 N·m的电机初始外向载荷,电机转速值在经过一个极短的响应时间就快速自动恢复至原来给定的参考电机转速值,从而可以说明预先设计好的电压调节器参数已具有较好的抗动态性能和抗扰动能力     

基于模糊控制的永磁同步电机仿真

对于永磁同步电机这种非线性、多变量复杂系统,运用传统的PI控制器控制效果并不理想。为了增强系统的稳定性和更好的动态响应,运用了一种基于模糊PI的控制方法,在传统PID控制的基础上进行优化。建立了PMSM的模型,并且在MATLAB/Simulink中根据数学模型搭建仿真环境,将模糊控制后的PI控制器和基于传统PI的控制器对电机的转速、扭矩结果进行对比分析。结果表明,模糊PI控制器相对于传统PI控制器有更小的超调量,更好的稳定性、动态响应。该研究的算法运用到工程控制中有较好的发展前景。     

单筒充气式磁流变液减振器设计与仿真分析

磁流变液的力学特性是其重要的应用基础。基于其剪切与流动的力学特性,设计了一种单筒充气式磁流变液减振器,给出了减振器详细的设计参数,分析了该减振器的阻尼力计算方程,用三维软件SolidWorks绘制出减振器的三维结构图。最后,基于MATLAB/Simulink搭建了该减振器的阻尼力仿真模型。仿真结果证明,设计的单筒充气式磁流变液减振器具有可行性。     

基于ADAMS油菜联合收获机割刀驱动机构的仿真

用ADAMS 软件建立了4-LYZ油菜联合收获机横割刀驱动机构(摆环机构)的运动模型和竖割刀驱动机构(曲柄滑块机构)的虚拟样机模型.通过仿真测量得到横、竖割刀驱动机构在运动时对机架的激振力,仿真结果表明:横割刀往复运动时,作用在摆环箱上的载荷为简谐载荷,Fx的幅值为3 200N,且远远大于Fy;竖割上下运动时作用在割台框架上的激振力呈余弦变化Fy远远大于Fx,且Fy的幅值为2 637N.该仿真结果为割台框架的动力学分析提供了依据.     

基于路谱的车载喷雾器喷杆振动联合仿真系统

在农业药物喷雾过程中,由于喷雾器在水平和垂直方向不必要的频繁运动,造成喷雾的不足或过量,产生农药的浪费、残留和环境污染等问题。为此,设计一种按照不同地形、不同振动程度进行实时调节的喷雾系统,并进行仿真测试。首先通过ADAMS和Mat Lab建模,然后使用五轮仪进行路谱数据采集并结合Lab VIEW进行联合仿真,与此同时进行1Hz0.5g、2Hz0.5g、1Hz1g这3种正弦激励的试验。数据显示:当振幅由0.5g增至1g时,加速度的增幅将近50%;当频率从1Hz增至2Hz时,加速度的增幅则超过了50%。在速度为5km/h和8km/h的两种情况下进行实地与仿真测试,仿真的结果与路面激励下喷雾器喷杆的实际振动情况基本相符。     

基于ADAMS与Matlab联合仿真的4WD电动汽车模型建立

分析四轮独立驱动电动汽车各部分的工作组成,根据实验样车数据,使用ADAMS软件建立了整车的动力学模型和Matlab软件建立电机模型,驱动控制系统模型,发挥ADAMS软件和Matlab软件各自优点进行了联合仿真实验。对比场地实验表明该方法能较好地模拟电动汽车控制过程中的电机及车辆状态变化情况,证明联合仿真模型满足仿真实验要求,为后续复杂环境下的实验提供理论参考。     

四轮驱动电动汽车差动助力转向系统联合仿真与试验

基于AMESim软件建立了四轮独立驱动电动汽车动力学仿真模型,并应用Matlab/Simulink建立了差动助力转向控制系统模型,在此基础上研究了旨在降低转向盘手力和辅助转向轮回正的左右前轮转矩分配控制策略,并采用后轮差动实现车辆横摆校正。联合仿真结果表明,该差动助力转向控制策略在满足转向轻便性、路感回馈及辅助回正基本要求的同时,还可以补偿前轮差动驱动对车辆稳定性的影响,提高了差动助力转向技术的实际应用能力。通过差动助力转向控制系统的快速原型实车双移线道路试验进一步验证了该系统的转向助力可行性和路感保持能力。     

电动助力转向系统主动回正控制方法的研究

本文对电动助力转向系统的控制策略进行研究,针对主动回正控制提出了一种基于方向盘转角的闭环PID控制策略。并利用MATLAB/Simulink软件建立了电动助力转向系统动力学模型和整车模型,着重对系统回正控制模型进行搭建,通过对不同输入力矩运行EPS系统的回正控制仿真,验证加入回正控制后的汽车回正控制效果。     

多杆驱动打穴机构的仿真分析与试验研究

针对目前国内移栽机被动冲压式打穴机构工作效果不佳及多边形滚动效应影响穴孔稳定性的问题,设计了一种多杆式打穴机构,并通过计算得到多杆机构的结构参数。利用Solid Works Motion对机构进行运动学分析,得出当机构前进速度为800mm/s、曲柄转速为65r/min时,打穴机构驱动打穴器形成滚摆线轨迹,打穴器在打穴时能够保持相对地面静止。对打穴机构进行动力学分析,得出装载配重时机构驱动力矩的变化规律,经样机制作试验,多杆机构能够控制打穴装置按照滚摆线轨迹运行。对机构进行大田试验,得到当钻孔器转速为120 r/min、车速600 mm/s、湿度为50%时,穴孔的稳定性最佳。