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汽车半主动悬架系统研究进展 被引量:38
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作者 方子帆 邓兆祥 +1 位作者 郑玲 舒红宇 《重庆大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期104-108,共5页
基于系统工程理论 ,论述了汽车半主动悬架系统的研究和动态 ,分析了目前电 磁流变液减振液的研究及减振器开发现状。在分析了一些较为成功的半主动悬架控制策略的基础上 ,论述了经典控制、线性最优控制、自适应控制和智能控制方法在半... 基于系统工程理论 ,论述了汽车半主动悬架系统的研究和动态 ,分析了目前电 磁流变液减振液的研究及减振器开发现状。在分析了一些较为成功的半主动悬架控制策略的基础上 ,论述了经典控制、线性最优控制、自适应控制和智能控制方法在半主动悬架系统中的应用前景 ,提出了基于天棚阻尼控制理论、模糊控制理论和自适应控制理论为主线的复合控制策略。此外 ,提出了基于磁流变液减振器的半主动悬架系统研究与开发的整体思路 ,探讨了值得研究的若干理论和应用问题。 展开更多
关键词 汽车 半主动悬架 电流变液体 磁流变液体 减振器 控制策略
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支撑结构多目标拓扑优化设计研究 被引量:18
2
作者 方子帆 杨磊 +2 位作者 杜道佳 何孔德 张屹 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第15期1836-1839,共4页
以支撑结构为对象,研究了多工况下结构材料的最优布局和结构固有频率最大化的多目标优化问题。在基于变密度连续体结构拓扑优化方法的基础上,采用折中规划法研究多工况下多目标优化函数问题,建立了支撑结构的拓扑优化模型,利用分析层级... 以支撑结构为对象,研究了多工况下结构材料的最优布局和结构固有频率最大化的多目标优化问题。在基于变密度连续体结构拓扑优化方法的基础上,采用折中规划法研究多工况下多目标优化函数问题,建立了支撑结构的拓扑优化模型,利用分析层级法确定了各子目标的权重,进行了多目标拓扑优化,得到了材料的优化布局方案,减轻了结构质量,提高了结构固有频率。研究表明拓扑优化方法适用于板壳类结构的优化设计。 展开更多
关键词 支撑结构 拓扑优化设计 多目标优化 折中规划 分析层级法
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齿轮传动多体接触动力学模型 被引量:56
3
作者 方子帆 舒刚 +1 位作者 何孔德 赵新泽 《机械传动》 CSCD 北大核心 2009年第1期15-18,共4页
基于多体接触动力学理论,对齿轮传动动力学模型进行了研究,给出了模型参数的确定方法。以开发的混合型齿轮传动为对象,在ADAMS软件环境中建立了其多体接触动力学模型。在仿真环境下直观动态地描述了齿轮啮合接触过程,计算出齿轮传动在... 基于多体接触动力学理论,对齿轮传动动力学模型进行了研究,给出了模型参数的确定方法。以开发的混合型齿轮传动为对象,在ADAMS软件环境中建立了其多体接触动力学模型。在仿真环境下直观动态地描述了齿轮啮合接触过程,计算出齿轮传动在给定输入转速和载荷作用下各级齿轮的动态啮合力。仿真分析结果揭示了齿轮传动的刚度激励与啮合冲击激励引起响应的周期性波动的现象。 展开更多
关键词 齿轮传动 动力学模型 多体接触 啮合力
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动态组合载荷作用下螺栓连接结构松动机理研究 被引量:14
4
作者 方子帆 吴行 +3 位作者 曹钢 何孔德 葛旭甫 谢旭光 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期386-391,共6页
针对动态拉压与剪切组合载荷作用下随动装置回转机构的螺栓连接发生松动现象,采用虚拟样机技术和有限元分析方法,研究失效机理及其影响因素。基于虚拟样机技术,提取回转机构故障螺栓连接结构的载荷;用有限元方法分析螺栓连接结构的螺栓... 针对动态拉压与剪切组合载荷作用下随动装置回转机构的螺栓连接发生松动现象,采用虚拟样机技术和有限元分析方法,研究失效机理及其影响因素。基于虚拟样机技术,提取回转机构故障螺栓连接结构的载荷;用有限元方法分析螺栓连接结构的螺栓数量、预紧力、连接件厚度、弹簧垫片的影响规律;建立数字化分析的评价指标体系,指导防松措施改进设计。以某型随动装置回转机构螺栓改进设计研究为例,基于数字化设计分析技术进行了螺栓连接松动机理研究,结论表明,改进设计与实际工程相符,螺栓连接结构不再发生松动失效。 展开更多
关键词 螺栓连接结构 动态组合载荷 松动机理 评价标准
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汽车磁流变半主动悬架的控制研究 被引量:12
5
作者 方子帆 邓兆祥 翁建生 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期106-110,共5页
为了改善汽车的乘坐舒适性和行驶安全性,提出了一种汽车磁流变半主动悬架的控制策略。首先,设计了磁流变减振器的工作模式,通过试验获得了其速度特性和力学特性,建立了磁流变减振器的数学模型;其次,建立了带磁流变减振器的二自由度车辆... 为了改善汽车的乘坐舒适性和行驶安全性,提出了一种汽车磁流变半主动悬架的控制策略。首先,设计了磁流变减振器的工作模式,通过试验获得了其速度特性和力学特性,建立了磁流变减振器的数学模型;其次,建立了带磁流变减振器的二自由度车辆简化模型及其参数表;最后,基于双环控制理论,设计了一种控制系统,其外环产生理想的结构阻尼力,内环调节电流驱动器的电流,以使磁流变减振器实时地产生控制阻尼力。仿真结果表明:以磁流变减振器为基础,通过半主动控制技术,悬架系统的振动动态性能得到了有效的控制。 展开更多
关键词 汽车工程 半主动悬架 双环控制理论 控制策略 磁流变减振器
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多节漂浮型机械式波浪能发电装置的研制 被引量:7
6
作者 方子帆 马振豪 +3 位作者 高术 何孔德 杨伟 方婧 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期2518-2523,共6页
为了探究波浪能发电原理,研制由多节段机械式漂浮型波浪能发电装置和整流稳压电路组成的试验装置,并实现试验演示与数据测试分析。该装置由多节圆柱浮筒、变向增速机构、发电机以及整流稳压电路部分组成。根据确定性波浪运动规律,设计... 为了探究波浪能发电原理,研制由多节段机械式漂浮型波浪能发电装置和整流稳压电路组成的试验装置,并实现试验演示与数据测试分析。该装置由多节圆柱浮筒、变向增速机构、发电机以及整流稳压电路部分组成。根据确定性波浪运动规律,设计多节漂浮型波浪能俘获装置的结构和参数;由波浪能俘获装置的运动特点,设计曲柄摇杆及齿轮增速机构组成的变向增速机构,实现波浪运动转换为旋转机械运动;由发电机输出规律,设计桥式整流稳压电路,实现稳态直流电输出。试验研究表明,在给定的试验波浪条件下所开发波浪能发电试验装置的发电效率为45.8%。 展开更多
关键词 波浪能 发电装置 多节漂浮型 整流稳压电路
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索结构碰撞动力学模型及应用研究 被引量:7
7
作者 方子帆 吴建华 +3 位作者 何孔德 张屹 陈少平 杜道佳 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期1005-1009,共5页
探讨了基于有限元方法和多体动力学理论的索结构动力学模型的建模方法,并对其进行了比较研究。引入接触约束,在索结构动力学模型的基础上建立了索结构碰撞动力学模型。用带索结构的运行小车结构为实例,建立了带主动索结构的装置、带被... 探讨了基于有限元方法和多体动力学理论的索结构动力学模型的建模方法,并对其进行了比较研究。引入接触约束,在索结构动力学模型的基础上建立了索结构碰撞动力学模型。用带索结构的运行小车结构为实例,建立了带主动索结构的装置、带被动索结构的装置和二者组成的索结构碰撞系统的三种多体动力学模型的仿真环境。研究表明:索结构有限元模型相对其多体动力学模型的误差较小,应用该模型能够进行索结构碰撞过程模拟,同时能够实现这类结构的可视化动态仿真。 展开更多
关键词 索结构 碰撞 动力学模型 仿真技术
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高海况下收放装置动力学及控制策略 被引量:9
8
作者 方子帆 向兵飞 +2 位作者 肖华攀 何孔德 柳军飞 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第15期88-95,共8页
为了减小水下装置摆动和降低钢丝绳张力波动,以回收卷筒和防摇卷筒为执行机构,提出水下装置单边消摆和钢丝绳张力控制策略。将钢丝绳离散为有限梁单元,利用相对节点位移法建立钢丝绳动力学模型,并引入钢丝绳与卷筒的卷绕接触力模型。以... 为了减小水下装置摆动和降低钢丝绳张力波动,以回收卷筒和防摇卷筒为执行机构,提出水下装置单边消摆和钢丝绳张力控制策略。将钢丝绳离散为有限梁单元,利用相对节点位移法建立钢丝绳动力学模型,并引入钢丝绳与卷筒的卷绕接触力模型。以自主开发的收放装置为研究对象,采用虚拟样机技术和控制技术相结合的方法,开展收放装置回收水下装置作业过程的运动学、动力学和控制策略研究。在RecurDyn环境中建立收放装置动力学仿真模型,在RecurDyn/Colink模块中设计单边消摆和张力控制算法,建立收放装置机械与控制联合仿真模型,并进行动力学及联合仿真研究,为提高水下装置回收稳定性和安全性、降低动态载荷、优化整体结构、指导收放装置及水下装置的方案设计等提供了理论依据和数据参考。 展开更多
关键词 动力学仿真 钢丝绳模型 消摆控制 张力控制 联合仿真
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机械产品数字化设计信息管理平台的开发 被引量:10
9
作者 方子帆 舒文辉 +2 位作者 陈少平 何孔德 黄朝学 《三峡大学学报(自然科学版)》 CAS 2010年第6期69-72,共4页
针对机械产品数字化设计过程中数据管理、信息共享和协同设计等问题,开发了一个交互式、分布式且面向产品设计流程的信息管理平台.根据机械产品数字化设计流程,将数字化设计信息分为设计分析型数据、图形数据和管理型数据,利用工程数据... 针对机械产品数字化设计过程中数据管理、信息共享和协同设计等问题,开发了一个交互式、分布式且面向产品设计流程的信息管理平台.根据机械产品数字化设计流程,将数字化设计信息分为设计分析型数据、图形数据和管理型数据,利用工程数据库来进行信息管理,结合网络技术开发出了机械产品数字化设计信息管理平台.该平台在某型产品的设计应用中表明,它能实现信息在Web上的交换与共享,满足设计人员协同设计的要求. 展开更多
关键词 机械产品 数字化设计 信息管理 工程数据库
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基于AMESim的液压分流集流阀的动态特性研究 被引量:18
10
作者 方子帆 朱陈 马振豪 《三峡大学学报(自然科学版)》 CAS 2014年第6期80-84,共5页
通过对液压分流集流阀的结构及工作原理进行分析,利用AMESim软件对其分流工况进行建模、仿真、分析,验证了阀的同步精度.在此基础上分析了阀的结构参数:阀芯直径、对中弹簧刚度、固定节流口直径、可变节流口直径等对液压分流集流阀同步... 通过对液压分流集流阀的结构及工作原理进行分析,利用AMESim软件对其分流工况进行建模、仿真、分析,验证了阀的同步精度.在此基础上分析了阀的结构参数:阀芯直径、对中弹簧刚度、固定节流口直径、可变节流口直径等对液压分流集流阀同步精度的影响趋势,最后分析了上述参数的制造误差对阀的同步精度的影响,为阀的设计提供了参照. 展开更多
关键词 分流集流阀 同步精度 结构参数 AMESIM 仿真
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液压阀阀体内流场的数值分析与可视化 被引量:9
11
作者 方子帆 贺青松 +3 位作者 谭宗柒 向兵飞 吴德新 夏欢 《三峡大学学报(自然科学版)》 CAS 2011年第2期63-65,共3页
液压滑阀是液压控制系统中控制液压油流动方向和流量的重要元件,阀体内流场特性直接影响阀的工作性能.按照实际使用中的参数,建立了滑阀的三维几何模型,利用CFD软件对其阀体内液体的流动状态进行了仿真分析,其结果对阀体结构的设计和性... 液压滑阀是液压控制系统中控制液压油流动方向和流量的重要元件,阀体内流场特性直接影响阀的工作性能.按照实际使用中的参数,建立了滑阀的三维几何模型,利用CFD软件对其阀体内液体的流动状态进行了仿真分析,其结果对阀体结构的设计和性能优化都有重要的实际意义. 展开更多
关键词 滑阀 CFD仿真 节流槽
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汽车振动系统状态空间模型的研究 被引量:15
12
作者 方子帆 邓兆祥 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期353-357,共5页
利用拉格朗日方程,建立了带非独立悬架的汽车多自由度振动系统的运动微分方程。基于现代控制理论,建立了汽车振动系统的状态空间模型,提出了某车型的一套仿真参数值。通过系统模态分析,计算出该车型振动系统的固有频率与主振型。利用仿... 利用拉格朗日方程,建立了带非独立悬架的汽车多自由度振动系统的运动微分方程。基于现代控制理论,建立了汽车振动系统的状态空间模型,提出了某车型的一套仿真参数值。通过系统模态分析,计算出该车型振动系统的固有频率与主振型。利用仿真分析与实车的试验方法分析了状态空间模型误差,验证了所提出的模型及其参数值的有效性。研究结果表明,建立的汽车振动系统状态空间模型及析取的参数值是有效的。 展开更多
关键词 车辆系统动力学 悬架系统动力学 状态空间模型 数学仿真模型
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汽车半主动悬架系统的关键技术及研究进展 被引量:6
13
作者 方子帆 陈永清 谭宗柒 《三峡大学学报(自然科学版)》 CAS 2005年第1期46-51,共6页
基于系统分析理论,论述了汽车半主动悬架系统的发展与研究进展,提出了系统信号检测与 传感器、磁流变液体及其器件设计、控制策略与控制器等关键部件的研究与开发过程中的相关基 础问题,分析了系统动力学建模与仿真、系统信息分... 基于系统分析理论,论述了汽车半主动悬架系统的发展与研究进展,提出了系统信号检测与 传感器、磁流变液体及其器件设计、控制策略与控制器等关键部件的研究与开发过程中的相关基 础问题,分析了系统动力学建模与仿真、系统信息分类与控制、系统集成与试验等系统应用研究的 相关技术问题.并结合课题组研究进展,提出了汽车半主动悬架系统物理层构成. 展开更多
关键词 半主动悬架系统 汽车 磁流变液体 建模与仿真 控制策略 传感器 控制器 研究进展 基础问题 相关技术
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磁流变阻尼器简化力学模型研究 被引量:9
14
作者 方子帆 邓兆祥 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2007年第11期32-35,46,共5页
基于磁流变液体在不同磁场和剪切率下流变特性和磁流变阻尼器在混合模式下的力学原理,推导出包含四个待定系数的磁流变阻尼器简化力学模型。利用MTS8701系统测试的磁流变阻尼器的阻尼力与活塞杆运动速度及励磁电流的试验数据,对磁流变... 基于磁流变液体在不同磁场和剪切率下流变特性和磁流变阻尼器在混合模式下的力学原理,推导出包含四个待定系数的磁流变阻尼器简化力学模型。利用MTS8701系统测试的磁流变阻尼器的阻尼力与活塞杆运动速度及励磁电流的试验数据,对磁流变阻尼器简化力学模型进行了系数辩识。用磁流变阻尼器的电压驱动和电磁系统动态响应时间加上磁流变液体成链时间作为磁流变阻尼器的响应时间,建立了带时滞因子的磁流变阻尼器简化力学模型。试验与仿真分析结果表明,该简化力学模型能反映其基本力学特性。 展开更多
关键词 磁流变阻尼器 简化力学模型 系统建模 系数辩识 时滞因子
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汽车磁流变半主动悬架控制方法研究 被引量:7
15
作者 方子帆 邓兆祥 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期1121-1124,共4页
根据变论域方法对经典模糊控制算法进行了改进,提出了悬架阻尼力变论域模糊控制算法。根据悬架阻尼控制力与磁流变阻尼器输出阻尼力的力误差,设计了磁流变阻尼器驱动电流控制方法。由汽车结构振动模糊控制子系统和磁流变阻尼器驱动电流... 根据变论域方法对经典模糊控制算法进行了改进,提出了悬架阻尼力变论域模糊控制算法。根据悬架阻尼控制力与磁流变阻尼器输出阻尼力的力误差,设计了磁流变阻尼器驱动电流控制方法。由汽车结构振动模糊控制子系统和磁流变阻尼器驱动电流控制子系统构建了磁流变半主动悬架控制器,用模糊集语言赋值系数反映了悬架伸张行程和压缩行程不对称阻尼控制力的关系。利用二自由度车辆振动系统简化模型和磁流变阻尼器简化力学模型及其参数,确定了控制器结构及其参数。研究结果表明,该方法具有较好的控制精度和适应能力。 展开更多
关键词 汽车工程 半主动悬架 变论域模糊控制 电流控制 磁流变阻尼器
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陆地车辆的磁流变半主动悬架模糊集成控制 被引量:4
16
作者 方子帆 邓兆祥 陈益 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2004年第6期1139-1142,1146,共5页
分析了陆地车辆的磁流变半主动悬架系统的组成及其系统动力学模型。以平顺性、行驶稳定性与运动姿态控制为目标,讨论了半主动悬架的控制机理。提出了一种基于频率过滤、模糊控制和姿态误差增益控制的半主动悬架集成控制策略。设计的控... 分析了陆地车辆的磁流变半主动悬架系统的组成及其系统动力学模型。以平顺性、行驶稳定性与运动姿态控制为目标,讨论了半主动悬架的控制机理。提出了一种基于频率过滤、模糊控制和姿态误差增益控制的半主动悬架集成控制策略。设计的控制系统由外环和内环组成,外环系统设计机械系统的反馈理想阻尼力,内环系统实时计算电流驱动器的控制信号。磁流变减振器根据控制电流信号实时地产生阻尼力实现车辆控制目标。仿真结果表明,所设计的系统控制策略是有效的,同时也表明通过主动改变减振器阻尼力可以实现陆地车辆的性能控制。 展开更多
关键词 陆地车辆 半主动悬架 磁流变减振器 模糊逻辑控制
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桥式起重机行走机构的虚拟样机建模及动态仿真研究 被引量:3
17
作者 方子帆 肖华攀 +3 位作者 何孔德 吴德新 夏欢 李辉 《三峡大学学报(自然科学版)》 CAS 2012年第3期87-90,117,共4页
建立了某型桥式起重机行走机构的虚拟样机模型,基于Hertz静力弹性接触理论,对模型进行了动力学仿真分析,验证了减速器的传动比和车速,得到了减速器的角加速度、齿轮啮合力和轮轨接触力,分析了机构的平稳性.运用有限元分析软件获取了减... 建立了某型桥式起重机行走机构的虚拟样机模型,基于Hertz静力弹性接触理论,对模型进行了动力学仿真分析,验证了减速器的传动比和车速,得到了减速器的角加速度、齿轮啮合力和轮轨接触力,分析了机构的平稳性.运用有限元分析软件获取了减速器输出轴的应力分布和变形.结果表明,齿轮传动和轮轨接触的刚度激励与啮合冲击激励引起的响应呈周期性变化,减速器输出轴满足强度要求. 展开更多
关键词 桥式起重机 虚拟样机 动态仿真 有限元分析
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脉动风载环境下发射天线结构时程响应分析 被引量:5
18
作者 方子帆 覃涛 +2 位作者 朱陈 陈智会 槐以良 《三峡大学学报(自然科学版)》 CAS 2015年第1期80-84,共5页
正确模拟脉动风载荷是研究高耸结构性能的关键,本文以某型雷达发射天线为对象,采用基于线性滤波器法的自回归模型(AR模型),模拟出风速及脉动风压时程曲线,与Davenport谱对比验证了曲线的合理性,借助有限元分析软件WorkBench,对脉动风载... 正确模拟脉动风载荷是研究高耸结构性能的关键,本文以某型雷达发射天线为对象,采用基于线性滤波器法的自回归模型(AR模型),模拟出风速及脉动风压时程曲线,与Davenport谱对比验证了曲线的合理性,借助有限元分析软件WorkBench,对脉动风载下发射天线进行动力时程响应分析和地基抗倾覆分析,该方法具有精确性和有效性,满足实际要求.研究内容为其它高耸结构脉动风载的分析提供了参考. 展开更多
关键词 发射天线 脉动风载荷 模拟 抗倾覆分析
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基于虚拟样机的齿轮传动控制系统研究 被引量:2
19
作者 方子帆 舒刚 +1 位作者 何孔德 赵新泽 《机械传动》 CSCD 北大核心 2009年第2期17-19,共3页
基于Pro/E和ADAMS建立了自行研制的混合型齿轮传动的动力学模型,采用ADAMS/View控制工具箱建立了齿轮传动的输出角度位移PID双环控制系统模型,由齿轮传动动力学模型及其输出角度控制系统模型构成了齿轮传动控制系统虚拟样机模型。典型... 基于Pro/E和ADAMS建立了自行研制的混合型齿轮传动的动力学模型,采用ADAMS/View控制工具箱建立了齿轮传动的输出角度位移PID双环控制系统模型,由齿轮传动动力学模型及其输出角度控制系统模型构成了齿轮传动控制系统虚拟样机模型。典型输入信号的仿真分析结果表明,建立的齿轮传动控制系统虚拟样机具有有效的工程应用性,齿轮传动输出角度控制系统能够满足工程控制目标要求。 展开更多
关键词 齿轮传动 控制系统 双环PID 虚拟样机 仿真研究
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随动装置数字化设计关键技术及其应用研究 被引量:2
20
作者 方子帆 杨守期 +4 位作者 曹钢 覃涛 马增武 杜义贤 何孔德 《三峡大学学报(自然科学版)》 CAS 2016年第2期65-70,共6页
为解决随动装置传统设计模式的成本高、周期长、质量差的问题,采用数字化设计方法,对随动装置进行方案设计、虚拟样机与功能分析、控制策略、性能评价及优化等关键技术及其应用研究.根据需求分析,进行随动装置方案设计,应用优化算法对... 为解决随动装置传统设计模式的成本高、周期长、质量差的问题,采用数字化设计方法,对随动装置进行方案设计、虚拟样机与功能分析、控制策略、性能评价及优化等关键技术及其应用研究.根据需求分析,进行随动装置方案设计,应用优化算法对系统布局方案进行了优化计算,优化后电动缸最大作用力减小28%,最小传动角增加30%.建立随动装置虚拟样机模型,以位置控制为目标设计了控制系统.通过虚拟样机仿真与物理样机伺服控制试验,验证了虚拟样机模型的正确性、控制策略的有效性以及功能的可实现性.对随动装置力学性能、零部件结构强度、整机抗冲击性能进行了分析与评价,以U型架为例进行了结构拓扑优化,优化后U型架重量减轻9.2%.研究结果表明:由系统方案优化技术、虚拟样机技术、现代控制技术、结构拓扑优化技术构成的复杂机电系统数字化设计技术,能够实现新产品设计过程的数字化,缩短产品开发周期,提高产品性能. 展开更多
关键词 随动装置 虚拟样机 性能评价 控制策略 结构优化 数字化设计
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