基于SimMechanics机械臂自适应模糊PID控制仿真研究

针对传统PID控制机械臂在运动中存在跟踪精度低、响应速度慢、动态性能差等问题,提出采用自适应模糊PID控制。通过用Sim Mechanics搭建二自由度机械臂模型,分别运用传统的PID控制和自适应模糊PID控制方案进行仿真并比较上述两种方案控制效果。仿真结果表明,所设计的自适应模糊PID控制器相比传统的PID控制器对控制机械臂运动有更好的控制效果。     

滚珠丝杆伺服进给系统的联合仿真与试验

由于机床机械系统的复杂性,设计传统机电控制系统时,同时调试机械部分和控制部分比较困难。针对这种情况,以滚珠丝杠为研究对象,通过SolidWorks建立其三维模型,并导入ADAMS中进行多体动力学仿真,运用MATLAB/Simulink建立永磁同步电机的SVPWM控制模型,利用ADAMS/Control提供的接口模块与Simulink建立的控制模型有机结合,完成对滚珠丝杠系统的联合仿真。通过单轴高速滚珠丝杠实验台,进行了2组不同加速度工况的仿真和实验验证,实现了滚柱丝杠的高速运动,且运动误差小。     

铰接摆杆式重型拖拉机线控转向系统仿真与试验

建立了拖拉机空间多体动力学机械系统与线控转向液压系统联合仿真模型,用Matlab编写了相应的模糊PID控制仿真程序,进行了拖拉机线控转向系统原地转向仿真。在平直水泥路面上进行了铰接摆杆式重型拖拉机线控原地转向试验与行驶试验。试验研究表明,所开发的线控转向系统能用于行驶速度小于13 km/h的作业工况。     

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。     

取苗机械手运动控制联合仿真研究及试验

为减少取苗机械手研制过程中投入大量的成本和时间，解决机械手在作业过程中控制精度低、适应性差等问题，采用SolidWorks建立机械手的模型，并导入ADAMS中；采用模糊PID控制算法对机械手夹持角度进行实时动态联合仿真分析，设计模糊PID控制器及模糊规则。利用MATLAB/Simulink和ADAMS建立联合仿真模型，以阶跃信号为激励，模糊PID控制和PID控制仿真结果表明：PID控制的响应时间为1.1 s，模糊PID的响应时间为0.33 s且响应速度更快，说明模糊PID优于经典PID控制，设计的取苗机械手具有良好的动态响应和轨迹跟踪特性，理论上能够满足实际作业要求。取苗试验结果表明：在取苗频率为50、60和70株/min时，采用PID算法和模糊PID算法取苗成功率分别为9609%、93.75%、92.96%和98.43%、95.31%、93.75%，采用模糊PID算法的取苗成功率更高，能够满足实际作业要求。     

直线一级倒立摆模糊PID控制

倒立摆本身是一个不稳定、非线性和多变量的系统,它有高阶次及强耦合等特性,这些特征均是控制领域中关注的重要问题。本文首先用牛顿欧拉法建立了直线一级倒立摆的数学模型;其次设计了模糊PID控制器;最后在MATLAB软件中用该控制器完成对倒立摆的稳摆仿真控制。     

立式甩刀茎秆切碎装置虚拟设计与动态仿真分析

采用UG软件虚拟设计了玉米收获机中立轴式甩刀三维实体。并应用机械系统动力学分析软件ADAMS构建了三维运动仿真模型,实现了在ADAMS环境下甩刀运动仿真分析和甩刀切割玉米茎秆仿真分析。仿真结果表明,甩刀运动初期刀片运动不稳定,切割玉米茎秆时切割力大小真实可靠。     

立式甩刀茎秆切碎装置虚拟设计与动态仿真分析

采用UG软件虚拟设计了玉米收获机中立轴式甩刀三维实体,并应用机械系统动力学分析软件ADAMS构建了三维运动仿真模型,实现了在ADAMS环境下甩刀运动仿真分析和甩刀切割玉米茎秆仿真分析.仿真结果表明,甩刀运动初期刀片运动不稳定,切割玉米茎秆时切割力大小真实可靠.     

基于ADAMS的摆环机构运动仿真分析

摆环机构是实现往复式切割器运动的一种典型传动机构。运用Solidworks软件对摆环机构进行建模设计,介绍其结构及工作原理。通过ADAMS软件对摆环机构进行模拟仿真,研究其传动方式和运动规律,获得割刀在往复运动方向上的位移、速度、加速度等运动曲线,为农、牧业收获机械中摆环机构的设计分析提供依据。     

四旋翼飞行器PID控制器的设计及仿真

为了验证四旋翼飞行器PID控制的优良性能,本文对四旋翼飞行器动力学模型进行了推导,对飞行器线运动和角运动方程进行了建立,设计了飞行器位置和姿态控制器,并在Matlab/Simulink中对其进行了设计仿真。     

模糊PID算法在冻干试验机温度控制中的应用

设计了一种模糊PID控制器,可应用于冻干试验机的温度控制系统中,提高了温度响应曲线的跟随性,加快了反应时间.采用MATLAB仿真对PID控制与模糊PID控制进行对比,获得了调节时间有明显改善的模糊PID控制器算法;给出了系统的近似模型,并将模型与算法应用于冻干试验机,获得了良好的控制效果.     

指形拨禾轮分禾机构的虚拟设计与运动仿真

采用CAD软件虚拟设计了不分行玉米收获机分禾部件,阐述了实体模型的建立方法及过程,并应用机械系统动力学仿真软件MSC.ADAMS构建了三维运动仿真模型,实现了在ADAMS/View环境下分禾过程中拢入玉米茎秆的运动仿真。仿真表明,拨禾轮转速和作业速度对拢禾效果影响显著,指形拨禾杆末端形态对拢入玉米茎秆运动的影响值得注意。根据仿真结果对物理样机的设计提出了改进建议。     

基于神经网络的无人驾驶车辆转向控制研究

为了提高无人驾驶车辆进行路径跟踪时转向的准确性,基于神经网络控制理论,利用ADAMS/Car与MATLAB/Simulink进行无人驾驶车辆转向控制联合仿真。利用ADAMS/Car模块建立整车模型,进行规定路径下的跟踪实验并收集路径、车速、前轮转角等信息,以作为神经网络的训练样本。利用MATLAB对训练样本进行训练,并在Simulink中建立神经网络控制器。最后利用ADAMS/Control模块连接ADAMS/Car与MATLAB/Simulink,实现无人驾驶车辆路径跟踪时转向控制的联合仿真。仿真分析结果表明:所建立的神经网络转向控制器能够对路径进行良好的跟踪且具有良好的鲁棒性;同时验证了联合仿真的可行性与优越性,为智能车辆的整车开发提供了思路。     

基于联合仿真的主动悬架自适应模糊PID控制研究

利用ADAMS建立了1/4车辆主动悬架的机械模型,运用MATLAB设计了基于自适应模糊PID控制算法的主动悬架控制系统,通过ADAMS/Control模块与MATLAB的接口实现了基于车辆悬架多体模型的主动控制联合仿真.仿真结果表明,采用自适应模糊PID控制能取得很好的控制效果,与被动悬架相比显著地降低了车身加速度和轮胎动位移,大大提高了车辆的乘坐舒适性和操纵稳定性.     

马铃薯联合收获机输送臂的建模与运动仿真

依照马铃薯联合收获机输送臂的工作特性,引入虚拟样机技术,利用ADAMS软件建立了输送臂机械模型和液压仿真模块,在Simulink环境下建立了输送臂的控制模型。通过ADAMS与Matlab接口对系统模型进行了集成仿真;对输送臂的运动过程进行了分析与仿真研究。     

玉米收获机切碎装置虚拟设计与动态仿真分析

采用UG软件虚拟设计了玉米收获机中立轴式甩刀茎秆切碎装置三维实体,并应用机械系统动力学分析软件ADAMS构建了三维运动仿真模型,实现了在ADAMS环境下甩刀运动仿真分析和甩刀切割玉米茎秆仿真分析。仿真结果表明,甩刀运动初期刀片运动不稳定,刀片数量变化对切碎装置运动状态无明显影响,随着刀片数量的增加,刀片对其旋转销轴的作用力和刀盘对其旋转轴的作用力都有减小的趋势,切割玉米茎秆时切割力大小真实可靠。     

ADAMS软件在农机课堂中的应用

针对农业机械运动过程在课堂教学中抽象、不易模拟等问题,借助ADAMS软件建立机械系统模型,伴之以三维可视化处理,模拟在现实环境下农机系统的运动和动力特性,根据仿真结果精化和优化系统的设计过程,使学生能够快速准确地了解农机。ADAMS软件已成为农机教学中必不可少的辅助工具。      

基于ADAMS和MATLAB的汽车操纵稳定性联合仿真

本文通过利用Adams/CAR建立了整车动力学仿真模型;基于DYC控制方法和线性二次型最优控制理论,在Matlab中建立前馈-反馈复合控制系统和与ADAMS联合的控制模块,实现ADAMS与Matlab的车辆稳定性控制联合仿真;通过调节控制系统参数,对湿滑路面的阶跃工况进行仿真,分析联合仿真的结果,使控制器对车辆的稳定性控制效果达到最佳.结果表明,本控制系统能有效提高车辆的操作稳定性.     

电磁振动排种器振动上板子系统的建模与模态分析

采用机械系统动力学自动分析软件ADAMS和有限元分析软件ANSYS,建立电磁振动排种器振动上板子系统的仿真模型,并用ADAMS／Vibration模块对仿真模型进行模态分析,求出系统的固有频率,并验证了仿真模型的正确性,为后续的振动上板子系统的结构参数优化设计建立了基础。     

某装备吊装装置运动学及动力学分析研究

利用虚拟样机技术进行开发是产品现代设计方法之一,其重点是建立开发系统的计算机虚拟样机模型。利用机械系统动力学仿真软件ADAMS(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems),建立和测试了某装备吊装装置的虚拟样机,仿真分析了该机械系统的运动学性能和动力学性能,计算出整个机构运动过程中各构件的各种力和载荷参数,为吊装装置在各种姿态下的有限元分析提供了受力数据。