针对高超声速滑翔导弹跟踪中状态模型构建问题,研究基于制导变量变化规律的气动参数建模方法。对气动参数进行分析,指出传统建模方法的缺点。在假设制导变量服从一阶时滞过程的前提下,利用线性化的气动系数推导气动参数模型,通过分析不同飞行状态下的模型变式,证明模型对目标机动具有自适应性。对模型中未知参数的取值问题进行讨论,实现模型与飞行状态的自适应匹配。仿真结果表明:当目标发生机动时,所提模型性能明显优于传统模型。同时,在不同滤波器参数条件下的仿真结果进一步证实了模型的有效性。

为揭示刷式密封的迟滞规律,针对其结构特点,采用有限元方法分析了刷式密封系统动力学参数和结构工况参数之间的关系,在刷丝受力分析的基础上建立刷式密封系统质量—弹簧—阻尼等效动力学模型,研究了结构和工况参数对迟滞量、迟滞率和迟滞时间的影响规律,并进一步分析了结构参数对刷式密封迟滞特性影响的灵敏度。研究结果表明:迟滞量和迟滞率随刷丝直径的增大而减小,随刷丝长度、刷丝排列角度、后挡板保护高度的增大而增大;后挡板保护高度对迟滞时间没有影响。结构参数对迟滞量影响的灵敏度由小到大依次为后挡板保护高度、刷丝直径、刷丝排列角度、刷丝长度。将难以分析的数值模型转化为可控数值计算的研究方法,可为刷式密封的多目标结构优化研究提供一种新的研究思路。

针对串并混联液压臂中因结构耦合和系统非线性导致其末端位置控制精度差的问题,基于虚拟分解建模方法和液压系统控制理论,提出了一种混联液压臂的高精度运动控制方法。该方法通过对系统进行精确建模,消除了传统液压臂控制方法由于忽略结构耦合和系统非线性而引入的误差,从而提高了运动控制精度。首先,将混联液压臂复杂的串并联驱动结构分为摆动缸驱动的开链结构、活塞缸驱动的闭链结构和活塞缸驱动的并联结构3类,并根据3类结构的特征将机械臂进一步虚拟分割成简单的子系统;然后,根据刚体动力学方程和流量连续方程分别建立了各子系统的动力学模型和液压执行器驱动模型,通过引入基于模型的前馈控制量和实时位置误差的反馈控制量设计了面向混联液压机械臂的高精度运动控制器。在七自由度混联液压机械臂试验平台上对该方法的有...

为了分析拦阻钩挂索拉平过程对飞机液压系统的影响,提出一种拦阻操纵单元地面联试方案,该方案设计了拦阻钩挂索拉平模拟机构。通过滑轮使用绳索将配重块与拦阻钩相连,配重块下落带动拦阻钩快速运动。为了获得拦阻钩快速拉平所需配重块质量,基于ADAMS软件建立了拦阻钩挂索拉平动力学模型,通过仿真初步计算出所需配重块质量。根据该方案进行试验,结果表明,该方案能够较好模拟机上拦阻钩快速拉平过程,具有合理性与可靠性,为飞机液压系统设计提供了理论依据与重要参考。

为快速准确获得进给系统动力学模型,提出基于开放式运动控制器的进给系统快速辨识方法。首先,采用匀速信号加白噪声作为激励信号对进给系统进行激励,减小非线性摩擦对模型辨识精度的影响;其次,通过开放式运动控制器实时读取输入、输出位置反馈数据;再利用MATLAB辨识工具箱构建进给系统辨识模型;最后,使用实际加工程序对辨识模型进行验证。结果表明:该方法能够快速准确地建立进给系统辨识模型。通过设置合理的匀速信号及激励幅值可以大幅降低低速非线性摩擦对辨识结果的影响,提高辨识模型与实际进给系统的拟合度,使模型输出与实际输出拟合度达98.11%;运用加工程序对辨识模型进行验证,其线性部分最大误差在±3μm以内。

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。

建立了高速凸轮机构的动力学模型,并简化为单自由度动力学模型.求得该模型的动力学方程,推算出凸轮轮廓线设计方程,进而实现了高速凸轮的动态设计.利用该高速凸轮的动态设计方程对一个实例进行仿真设计,得出了凸轮轮廓设计曲线.仿真结果表明：得到的高次多项式曲线光滑而无冲击,满足凸轮高速运转时的动力学特性要求.

建立三自由度翻转机构模型，将模型导入ADAMS中添加约束和驱动，进行运动学仿真,输出气缸回转轴和翻转板回转轴的角度变化曲线。建立翻转机构ADAMS动力学模型，创建活塞杆上端轨迹与输入输出变量，导入MATAB/SMULNK模块。在SMULNK中建立控制系统，以气缸移动速度为输入指令,调整控制参数，实现活塞杆末端的既定轨迹跟踪,输出不同位置增益的响应曲线。仿真过程通过改变控制系统的参数，发现增大P可增加系统的响应速度，增大Xp可消除超调现象，减少振荡。联合仿真的研究为实际数控系统的机电耦合提供了设计依据。

基于MATLAB综合的数值分析、矩阵计算和图形功能，对含液压挺杆气门机构的运动过程进行仿真。对于其常见的动力学模型——“多自由度集中质量-弹簧-阻尼模型”，按照牛顿第二定律及MATLAB仿真所规定的输入条件、步骤，导出适于MATLAB编程环境的数学模型，并据此编写模型的数值仿真计算程序，经过对气门机构关键参数——气门加速度计算结果与实测结果的比较，计算程序切实可行；此类模型的仿真方法及过程亦在文中作了介绍。

3自由度气动机械手属关节串联式机器人，机械手在运动过程中，转动惯量、重力矩及关节间的耦合力矩等参数都会发生较大变化，影响了机械手末端的运动精度。针对这些问题，利用拉格朗日方程对机械手3关节进行动力学分析，得到多关节联动时单关节力矩方程。以腰部关节为例，通过对关节动力机构的数学模型线性化处理，采用状态反馈极点配置方法进行控制器设计，试验表明具有一定鲁棒性，但存在一定静态误差。分析产生误差的原因主要是干扰力矩的影响，根据单关节规划路径通过动力学模型得到补偿力矩，利用输入前馈对关节实施动态补偿。试验验证了方法的有效性，从结果可以看出，该组合控制策略抑制了扰动，提高了轨迹跟踪精度。