在考虑试验台设计成本与测量参数精度等综合因素的前提下,将驱动部分、支撑部分、连接部分、精密检测部分组装为试验检测装置,通过结合被测减速器相关测试标准,搭建了可以在不同的工作状态下运行的高精度RV减速器综合性能检测试验平台。该平台能够对被测减速器进行传动比、传动效率、传动误差、传动精度、扭转刚度等指标的测量与计算,为RV减速器的研究和发展提供了一定的试验基础。

为了提升走钢丝机器人的稳定性,对走钢丝机器人进行结构设计、仿真分析,并进行了样机制造。首先根据简化的机器人动力学建模原理图,建立机器人动态数学模型,然后通过MATLAB工具箱SimScape构建机器人系统虚拟样机,并采用系统仿真方法对控制系统PID参数进行整定,实现机械人系统仿真。最后对试制的系统样机进行行走实验。结果表明,走钢丝机器人可以在钢丝上稳定站立,能够验证上述研究方法、过程及结果的正确性,可以为走钢丝机器人稳定性研究提供参考和借鉴。

针对油气式缓冲器Amesim仿真软件建模应用技术研究不足的问题,以单腔和双腔飞机起落架油气式缓冲器为对象,开展了利用Amesim仿真软件对缓冲器的仿真建模研究。在分析单腔和双腔油气式缓冲器工作原理的基础上,建立了Amesim仿真模型,并进行了落震仿真试验。仿真试验的结果对指导飞机缓冲器的结构设计具有较大的参考价值。

电液位置伺服系统由于其控制精度高、响应速度快、输出功率大的特点而被广泛应用于军事和工业生产中,但是伺服阀的压力流量特性、活塞与液压缸之间的摩擦,以及系统中存在的非匹配干扰等都反映出系统是具有强非线性的。文中利用Matlab软件对电液位置伺服系统进行控制和仿真,通过仿真结果比较分析PID控制算法、反步控制算法及反步法和NDOB(非线性干扰观测器)结合的控制方法对于控制这种具有强非线性系统的优劣。通过仿真结果可以看出,反步法与NDOB(Nonlinear Disturbance Observer)结合的控制策略对系统的控制精度要比反步法和PID的控制效果好、精度更高。

由于受到材料、端部结构、内部摩擦力等因素的限制,建立准确的气动人工肌肉数学模型十分困难。针对气动人工肌肉的内部摩擦力和橡胶弹性力,建立了比理想模型更加符合实际的改进数学模型。根据DMSP型气动人工肌肉的结构与特性,设计并完成了基于LabVIEW的静态特性实验。经过对比分析实验数据与应用MATLAB仿真得到的理想模型曲线和改进模型曲线,研究了橡胶弹性力与摩擦力对气动人工肌肉轴向收缩力的影响,为下一步拮抗关节和控制方法的研究打下基础。

为了弥补液压系统领域中插装阀仿真理论和方法的不足,课题组研究了插装阀在AMESim软件中的仿真建模方法。采用AMESim的HCD(液压元件设计)库,按照原理图与HCD已有元件一一对应,设计了插装阀的仿真模型,给出了方向、压力和流量插装阀的超级元件封装方法,最后再通过仿真回路绘制出液压缸位移与时间输出关系仿真曲线。结果表明,本研究所采用的插装阀仿真建模方法具有合理性和正确性。

设计了大惯量冲压机模垫液压控制系统,建立了系统数学模型并仿真分析了模垫液压系统闭环位置控制系统的稳定性和动态特性。模垫液压系统采用液压泵和蓄能器组合动力源、高响应伺服比例阀作为液压控制元件,具有响应快、节能等特点。结果表明,利用前馈及加速度反馈的PID复合控制提高了系统的控制精度,液压模垫顶出阶段的平均上升速度为67.1 mm/s,顶出行程位置控制误差为0.0064 mm,压边力的波动范围250.12~250.35 kN,达到了液压系统的控制要求,降低冲压机