针对3-RRRU并联机器人控制精度问题,基于空间矢量法建立运动学正解模型以及误差模型,详细分析了机器人各结构误差源对控制精度的影响。仿真结果表明驱动角度误差分布在0.001°~0.01°时,第一支链的驱动角误差对被控终端的精度影响最大为84.2um;连杆加工误差在0.01mm^0.1mm变化时,靠近动平台的被动杆为0.1mm时对被控终端精度影响最大,其最大误差值为137.2um;静、动平台的外接圆半径加工误差为0.1mm时,机器人终端最大误差为568.4um。因此,对于线性连杆加工误差和角度误差源,连杆加工误差对多支链、多连杆机器人精度的影响高于角度误差,且静、动平台的加工误差对机器人的终端控制精度影响最大,为后续机器人结构的最优化设计提供了理论依据。

根据电梯导轨的截面形状和技术要求,应用专业的冷弯成型设计软件COPRA对电梯导轨进行成型工艺的设计,并运用变形模拟功能分析了该工艺设计的合理性。在此基础上建立了符合实际工况的计算模型,将变形圆角处的网格进行加密划分,并进行了全流程的成型仿真。通过对位移、接触应力、截面对比、单元节点的宽度应变分析,得到仿真结果中圆角处的减薄量与实际的成型结果基本一致。结合仿真结果与现场安装调试出现的成型缺陷,研究出相应的解决策略。结果表明COPRA软件计可以预测成型缺陷、提高设计的可靠性;模具的现场调试对产品的最终成型质量具有重要的意义。

为解决磁流变(MR)阻尼器因其固有的强非线性磁滞特性使得其逆向模型的建立不能取得较好精度的问题,利用BP神经网络技术建立MR阻尼器的逆向模型,采用思维进化算法(MEA)对神经网络的权值和阈值进行优化。将所建立的逆模型应用于1/4车半主动悬架系统中进行仿真,结果表明,优化后的神经网络模型提高了控制电流的预测精度,半主动控制效果较好,可以较好地实现对期望阻尼力的跟踪。

针对电动自行车续驶里程不足,首先提出模糊控制策略,选取制动强度、蓄电池SOC、轮毂电机转速为输入量,再生制动力占总制动力的比值作为输出量,设计模糊规则和控制器,在Matlab/Simulink中进行仿真。然后制定试验方案并搭建试验台架,分别采集紧急制动、中轻度制动、下长坡制动三种工况下轮毂电机转速和超级电容电压,推导制动能量回收率。最后对比分析三种工况下试验与仿真效果。结果表明在确保制动安全的条件下,该策略在三种工况下的回收率分别高于试验结果 2.85%、1.54%、2.48%。

针对智能汽车的智能循迹控制问题,提出一种自适应神经网络动态面控制算法。该方法解决了传统反步法中的"微分爆炸"现象,考虑到动力学模型中存在的不确定项、外部干扰以及控制输入饱和受限问题,采用RBF径向基函数神经网络对其实现补偿控制。为解决控制过程中可能会出现的代数环问题,预先将RBF中的控制输入项进行低通滤波处理。设计相应的Lyapunov函数证明了闭环系统的所有误差,并将设计的控制算法与无饱和受限情况下的控制算法进行对比,仿真结果进一步验证了该控制算法的有效性和可靠性。

对一款微型客车在爬坡工况下发动机舱的流场及温度场进行了仿真分析,发现发动机舱内出现涡流及回流,部分部件超过容许温度等现象。利用网格变形软件、计算流体力学仿真软件及多目标优化软件建立多学科融合的联合仿真优化模型,通过在下进气格栅后部加装导流板,实现导流板竖向偏角的参数化,将超过容许温度部件的最高温度点、冷凝器和散热器的进气流量作为优化目标,对导流板角度进行优化设计,得到该微型客车下进气格栅导流板的最佳角度为上导流板10°,下导流板-8°。

细杆摇摆系统是一种重要的模拟海洋环境的仿真试验平台,模拟海洋环境对某实验反应的影响。该系统具有非线性、自然不稳定性和时变性的特点。该系统采用LabVIEW开发的上位机系统,和以CCS6.0为开发平台的TMS320F28335 DSP数字信号处理器的下位机系统。摇摆系统需要输出摆动周期和摆动角度严格对应的正弦曲线运动。针对细杆摇摆系统非线性、自然不稳定和时变性的特点,设计了一种基于模糊PID的闭环控制算法。用matlab进行控制算法的仿真。同时对项目要求的十二种工况进行实验,实验结果表明,该控制算法具有响应速度快、系统跟随性好、超调量小等优点。同时暴露出系统具有齿轮齿条传动反向传动时的间隙问题。

针对船舶曲面分段建造难度大、效率低的问题,对曲面分段车间建造作业调度过程进行仿真与优化研究。首先,提出基于虚拟流水线的分段建造车间作业调度模式;其次,基于数字化工厂策略实现其作业调度过程的仿真;以最大完工时间最小化为目标,提出基于遗传算法的作业调度过程优化;最后,以实际生产计划为对象进行了实例验证。结果表明基于虚拟流水线的作业调度模式和基于数字化工厂策略的仿真优化,有效缩短了曲面分段建造周期,为提升船舶建造效率和水平提供了支撑。

液压泵作为液压型风力发电传动系统中一个重要元件,其输出流量特性直接影响发电质量。针对传统液压泵在低速下流量特性不佳状况,提出一种曲轴连杆式应用阀配流的新型风能吸功泵。文章介绍了风能吸功泵结构及工作原理,并在其基础上建立其流量数学模型,借助Matlab软件分析风能吸功泵流量特性,其仿真结果与样机试验测试结果进行对比,最后重点分析配流阀相对活塞运动产生的滞后角对风能吸功泵流量特性的影响。分析结果可知,当配流阀阀芯直径减小、弹簧刚度增大以及转速减小时,风能吸功泵配流阀滞后角减小,流量脉动也随之减小。

桁架臂架系统由于具有自重小、抗风能力强、运输及拼接方便等优点,被广泛应用于各种起重设备中。对桁架臂标准节结构形式进行了详细分析,将标准节各零部件分为主结构和附件两部分,建立了各零部件参数关系及零部件与组件间装配约束关系,提出了一种基于结构和装配特点的桁架臂标准节三维建模方法。应用该方法实现了标准节三维模型的快速建立,显著缩短了标准节的设计时间,有效提高了设计质量和工作效率。