基于锁放干扰力矩作用的摆式陀螺仪动力学建模
针对摆式陀螺仪锁放过程中陀螺灵敏部锁放稳定性和锁放速度主要受到锁放干扰力矩的影响,从而影响陀螺仪整体寻北时间的问题。在利用动静法原理建立摆式陀螺仪动力学模型的基础上,分析了在锁放干扰力矩的影响下摆式陀螺仪的运动情况和受力情况,并给出了在此条件下的动力学模型。
磁悬浮平台系统的机电耦合动力学模型及稳定性分析
给出了系统完整的机电耦合动力学模型。利用拉格朗日方程建立了系统的力学模型,考虑了平台各个电磁力之间的耦合以及传感器组的几何中心与平台质心不重合带来的耦合效应;基于PID控制理论建立了平台控制系统的微分方程,分析了传感器与控制磁极非共点安装产生的耦合影响。最后,基于系统的机电耦合动力学模型,进行了平台运动稳定性分析,得到了平台实现稳定悬浮时控制参数的选择范围,垂直方向:0.3〈Kp〈141.5,0〈Kd〈0.052,水平方向:0.3〈Kp〈77.4,0.001〈Kd〈0.038。实验结果表明,控制参数选择范围准确,稳定悬浮时平台具有良好的动、静态性能。
基于有限元法的惯性平台外框架组件失稳倒台动力学分析
针对惯性平台失稳倒台这一故障,基于ANSYS Workbench软件,建立并分析平台外框架组件失稳倒台的动力学模型。通过设置各项材料参数、接触状态、边界条件计算出外框架组件在倒台过程中的转动角速度、挡钉的形变以及挡钉的应力分布云图,将ANSYS Workbench仿真结果与理论计算相比较,证明了所建立的有限元模型以及各项分析的正确性,为后续的平台设计提供了重要的参考数据。
3-PSR并联机构运动学和动力学分析
建立3-PSR并联机构的约束方程,求解3-PSR并联机构的运动学正逆解。在此基础上,求解3-PSR机构的速度雅可比矩阵以进行动力学分析。采用凯恩法建立动力学模型,以动平台位姿为参数,对机构各构件进行受力分析,并转化为3个驱动滑块的等效驱动力。通过对比MATLAB和ADAMS仿真结果,总结了该机构的基本动力学性能。研究结果为研究该机构的工作空间、功率优化等提供了参考。
应用TruckSim自卸车操纵稳定性在环仿真平台研究
自卸车良好的操纵稳定性既保证整车正常运行,也保证矿山正常生产运营。根据自卸车整车结构特点和设计参数,基于TruckSim搭建所研究自卸车整车动力学模型,包括电传动系统、悬架系统、转向系统和轮胎等。将悬架系统K&C特性作为整车模型唯一可变输入。基于动力学模型进行操纵稳定性开环仿真,包括方向盘角阶跃、角脉冲和稳态回转仿真。基于TruckSim整车模型,结合PXI实时硬件和Labview搭建整车操纵稳定性驾驶员在环仿真平台,对整车进行双移线工况下闭环试验,对整车操纵稳定性进行分析。分析结果表明:总体上能够很好响应驾驶员操纵并沿着目标路径行驶,且转向轻便;但行驶路径与期望路径存在一定差异,驾驶员需要多次调整转向盘转角才能完成双移线;研究内容和研究结论为进一步实车测试提供参考依据。
一种六自由度并联机构的动力学模型
提出一种6-PSS定杆长构型的六自由度并联机构,根据运动过程中支撑杆长不变,建立PSS支链的运动学反解方程;利用两端球面副在支撑杆上的速度投影,推导了机构的雅克比矩阵;基于非保守系统下的拉格朗日方程,推导和建立了系统的动力学模型;为系统各运动副以及构件之间的约束力和驱动力的求解奠定了基础。参考原型机模型,采用差商求导的方法,求解系统拉格朗日方程中的多阶偏导,最后结合Matlab对机构的运动学和动力学模型进行数值仿真。并绘制机构的动力学和运动学各参数随时间变化曲线,总结出了该机构的运动学和动力学特征,为进一步研究相关类型并联机构的设计、控制以及性能等具有一定的指导性的意义。
一种两自由度并联机构的动力学分析
建立了一种两自由度并联机构的运动学模型,给出了机构的雅克比矩阵,基于Kane方程推导了该并联机构的动力学模型。结合机构的工程应用实例,采用Matlab编程对动力学模型进行了实际计算,并绘制了机构所需驱动力的变化曲线,将该结果与ADAMS虚拟仿真结果对比验证了所建动力学模型的正确性。同时还给出了该机构在不同运动速度下各驱动力分量的变化情况,结果显示在高速运动时其动力学特性显著增强。
拖拉机行星齿轮箱故障响应特性动力学仿真及验证
针对目前农业机械设备少有从振动机理方面研究行星减速轮系的故障特性,且缺乏对不同故障程度下系统故障特性的研究等问题,该文以拖拉机传动系统中的行星齿轮减速箱为研究对象,建立了行星轮系动力学模型,考虑了其在运行时振动传递路径时变效应对振动信号的影响;推导了行星轮故障下的啮合刚度变化表达式,并引入故障因子,得到了不同故障程度下的啮合刚度;采用变步长的Runge-Kutta方法求解行星轮系动力学模型,分析得到了行星轮分别出现裂纹及断齿故障时系统响应的频谱特性。模型分析结果表明,由于振动传递路径时变效应对响应信号的调制作用,行星轮系频谱中的啮合频率及其倍频附近出现了以行星架转频为调制频率的边频带;当行星轮出现裂纹或断齿故障时,啮合频率及其倍频附近不仅出现了以行星架转频为调制频率的边频...
多级平行轴滚筒齿轮数学建模及动力学分析
为了提高胶印机运行稳定性和印刷效率,针对齿轮传动系统动力学问题,建立多级平行轴滚筒齿轮数学模型,利用数值解分析系统动力学特性.在合理简化基础上,用数学公式描述滚筒齿轮的动态啮合力、啮合刚度、啮合阻尼、静态传动误差、等效轴承刚度和等效质量.基于集中参数法建立多级平行轴滚筒齿轮动力学模型,利用Newmark-β法求解系统控制方程.最后,从动态啮合力、角速度两方面与ADAMS模拟仿真结果做对比,验证了所建数学模型的计算精度,分析了加速度随转速的变化趋势,并研究螺旋角、压力角对啮合刚度波动的影响.数值结果显示,加速度随转速的提高而增大,在7 000,11 000,16 000 r/h转速下出现峰值;当螺旋角为10°、压力角为16°时,啮合刚度标准差较小.所建数学模型能够为滚筒齿轮系统动态特性的改善提供理论支持和分析方法.
包含蓄能器的电液比例控制模型
针对蓄能器的被动介入和储放能给电液控制带来的许多未知问题,本文基于一台起重机,研究了变幅机构的阀控缸内部原理;分别对先导阀、主阀、蓄能器和油缸进行模块化建模,建立了有蓄能器与无蓄能器的对比模型。采用仿真和实验相结合的方法研究了蓄能器的被动介入给电液比例控制带来的影响,结果表明:蓄能器的被动介入造成油缸伸出时的速度波动,但对油缸缩回运动无影响;在油缸伸出时根据系统的压力,减少的阀供油量等于蓄能器释放的油量,可有效解决速度波动问题。最后通过实验验证了补偿方案的可行性。












