主被动混合隔振中的功率放大器设计及实验

磁悬浮主被动混合隔振能有效控制机械设备的宽频振动和低频线谱振动。功率放大器作为该系统的功率变换装置,其性能直接影响主被动混合隔振效果。通过介绍PWM开关功率放大器的基本原理,分析了设计参数对其性能的影响。针对主被动混合隔振需求,对开关功率放大器进行了参数设计。仿真和实验结果表明:该功率放大器参数设计合理,能满足主被动混合隔振需求。     

船舶动力机械混合隔振系统的优化设计

综合分析了混合隔振的原理,揭示了混合隔振的实质就是被动隔振系统和主动隔振系统的多目标联合优化问题.针对船舶中常用的双层隔振系统,进行了混合隔振优化设计和数值仿真.仿真结果表明,混合隔振技术在船舶动力机械隔振方面有着广阔的应用前景.     

基于模糊PID控制的磁流变半主动抗冲击系统最优设计研究

为弥补被动隔振系统抗冲击设计中存在的不足,根据最优抗冲理论,设计了磁流变阻尼器与隔振器并联的隔振抗冲击系统。针对磁流变阻尼器非线性强、PID控制参数难实时调节等问题,设计了模糊PID控制器并进行了模拟仿真。通过对不同抗冲方法和极限情况的仿真证明:基于模糊PID控制的磁流变半主动最优抗冲设计可以在保证设备安全的前提下,减小冲击加速度和系统位移,提高被动隔振系统的抗冲击性能。     

柔性神经网络滑模主动控制技术

针对复杂激励条件下的振动控制,对Jiles-atherton模型的磁致伸缩作动器在双层隔振系统中的主动控制进行了研究。以传统滑模控制为基础,提出一种柔性神经网络滑模控制算法。用正则化方法设计控制器的切换矩阵,建立神经网络权值和柔性映射参数更新学习公式,并将该控制策略应用于双层隔振系统的振动主动控制中。通过单频、多频及随机信号激励进行仿真研究,结果表明:柔性神经网络滑模控制器具有较强的鲁棒性,具有较好的控制效果。     

虚拟样机技术在防空武器研发中的应用

一、引言虚拟样机技术的发展源于航天和军事部门。虚拟样机技术是当前设计制造领域的一门新技术,涉及多体系统动力学,计算与软件工程等科学。它利用软件建立机械系统的三维实体模型和力学模型,分析和评估系统的性能,从而为物理样机的设计和制造提供参数依据。虚拟样机技术在设计的初级阶段——概念设计阶段就可以对整个系统进行完整的分析,可以观察并试验各组成部件的相互运动情况。使系统仿真软件在各种虚拟环境中真实地模拟系统的运动,它可以在计算机上方便地修改设计缺陷,仿真试验不同的设计方案,对整个系统不断修改,直至获得最优设计方…     

六轮月球车移动机构分析与综合

针对六轮月球车,对国内外空间探测机器人的移动机构的构型进行分析和综合,通过构型创新、构型组合等手段提出了125种新型六轮移动机构.进一步利用虚拟样机软件ADAMS12.0和控制仿真软件Matlab6.5平台,从方案创新、方案组装、方案优化三个层次对月球车机械系统和控制系统进行综合评价与优化,得到优化方案及其优化参数.选择了一种方案进行了分析和参数优化,并试制了物理样机,取得较好效果.     

基于空空导弹虚拟样机的虚拟靶试仿真系统设计

基于导弹虚拟样机仿真平台和商用视景仿真软件实现了空空导弹虚拟靶试仿真系统。充分利用了商用视景软件便捷、高效、高保真的飞行模拟解决方案,同时兼顾空空导弹性能虚拟样机拟真度高的特点。结合基于视景系统的人机交互飞行仿真模型开发、导弹虚拟样机的仿真模型组成与搭建、数据交互模块设计等内容,阐明了空空导弹虚拟靶试仿真系统的建立过程。     

虚拟样机技术在装甲装备研制与开发中的应用

针对装甲装备复杂程度越来越高的问题,单一软件功能已不足以描述其复杂的系统模型。为此,建立装甲装备的虚拟样机协同仿真平台,说明其主要功能,并通过实例介绍了虚拟样机技术在装备研制与开发中的应用。     

虚拟样机在火炮研制及评估中的应用研究

介绍仿真的重要性 ,对虚拟样机的优点进行了概述 ,讨论了火炮的拓扑结构和自由度 ,并建立了各体局部坐标系。首次将 ADAMS的应用引入到装备仿真领域 ,介绍了机械系统仿真分析平台 ADAMS及装备虚拟样机建立的步骤 ,结合Fortran语言编程在 ADAMS环境下建立了装备虚拟样机 ,算例仿真结果证明了武器装备模型及其虚拟样机建立的正确性。基于虚拟样机仿真 ,制定了火炮故障评估方案 ,提出故障评判函数的概念。最后展望了虚拟样机技术在武器装备领域的应用前景     

协同虚拟样机环境体系结构研究

协同虚拟样机 (CollaborativeVirtualPrototyping)是一种以一体化多学科设计和分析模型为核心的 ,由各种应用、底层支撑技术和标准组成的支持虚拟样机协同设计、建模和仿真的集成技术。首先介绍了协同虚拟样机的基本概念 ,接着对协同虚拟样机环境的概念和技术框架进行了分析。在对典型的虚拟样机环境体系结构进行分析的基础上 ,提出了支持武器装备虚拟采办的协同虚拟样机体系结构     

基于虚拟样机的武器装备远程诊断技术研究

针对部队武器系统维护与诊断资源没有很好整合的现状,以网格技术为基础,提出了建设全军层面的武器维护与诊断网格平台的思路,并建立了基于嵌入式智能代理的武器系统诊断网格模型,对模型涉及的关键技术进行了分析;引入虚拟样机仿真技术,结合武器系统设计的发展现状,提出了基于现场监测与虚拟样机仿真的诊断模型,并对实施步骤进行了研究.     

基于ADAMS的某榴弹发射器虚拟样机仿真及其动力学特性分析

用Pro/E建立某自动榴弹发射器的三维实体模型,并通过Mechanism/Pro模块将其导入到多体动力学仿真软件ADAMS中,通过对其各个部件施加约束、运动和力,建立了该发射器的虚拟样机模型.利用该虚拟样机模型,结合实验数据和理论数据对榴弹发射器系统进行了单发和连发射击时仿真结果的对比,证明了虚拟样机的可信性,以虚拟样机为工具,分析了发射器系统射击时的动力学特性,得出了一些有价值的结论.     

主动防护系统分布式火控平台设计与仿真

为设计和验证主动防护系统的分布式火控原理和算法，设计了主动防护系统分布式火控验证平台。根据主动防护系统的攻击原理和功能要求，构造了完整的硬件结构和软件架构，给出了详细的仿真流程，并对系统中涉及的各关键技术进行了分析和建模。最后，整个系统采用面向对象的程序设计方法和虚拟现实技术，实现了数字化的主动防护系统分布式火控仿真系统平台。该平台能够在虚拟作战场景中模拟真实的作战场景，能够有效地再现主动防护系统对目标的打击过程，也为主动防护系统的分布式火控原理验证和功能测试提供了技术手段。     

多学科虚拟样机协同仿真标准技术研究

虚拟样机技术是一种基于产品的计算机仿真模型的数字化设计方法,这些数字模型即虚拟样机能从视觉、听觉、触觉以及功能、性能和行为上模拟真实产品。涉及多学科综合集成的虚拟样机就是多学科虚拟样机。目前,以各类C A x(如CAD、CAM、CAE等)/DFx(如DFA、DFM等)技术为代表的产品设计分析技术已在机械、电子、控制、软件等各个领域中取得许多研究成果与成功的应用。多学科虚拟样机技术的核心就是各类单学科CAx/DFx技术的集成与协同仿真。本研究以多学科虚拟样机为研究背景,以协同仿真为研究对象,以其标准化为研究内容,从复杂系统的高…     

基于整车虚拟道路行驶试验的车辆零部件疲劳分析

针对现有车辆零部件精确疲劳分析依赖成本高昂的实车试验的问题,提出了一种利用整车虚拟样机仿真分析零部件疲劳寿命的方法。该方法通过在ADAMS/CAR中用整车虚拟样机在虚拟道路模型上进行行驶试验,利用多体系统动力学基于模态坐标的求解特点,使用模态应力恢复技术准确还原出了用于零部件疲劳寿命分析的载荷历程。将该方法应用于某车辆双横臂前悬中的下控制臂,在较短的时间内获得了该零件的预测疲劳寿命、寿命安全系数及危险部位等信息。应用结果表明,该方法可作为汽车设计过程与测试过程中的有效试验手段。     

虚拟维修仿真数据编辑系统研究

为有效解决虚拟维修系统中仿真数据编辑技术不通用的问题,在深入研究虚拟维修数据模型、交互任务分析、仿真数据管理等关键技术的基础上,设计开发了具有工程应用价值的虚拟维修仿真数据编辑系统.在分析系统设计需求的基础上,设计了系统总体结构,基于S1000D设计了虚拟维修数据模型,基于UML分析了维修样机编辑和维修规程编辑过程中的交互任务,基于XML实现了仿真数据的编辑、存储与发布.该系统应用于某型复杂装备虚拟维修,验证了系统的各项功能和应用效果.     

基于LQR控制算法的双层混合隔振系统优化设计

针对基于LQR控制算法设计的控制器并不能实现混合隔振系统的全局优化问题的现状,提出了邻域繁殖遗传算法双层隔振系统进行优化设计的方法,并对基于LQR控制算法的双层混合隔振系统进行了多目标优化设计和分析。结果表明:双层混合隔振系统在降低系统力传递率的同时,并没有加剧机械设备振动,从而为混合隔振系统优化设计提供了一种思路。     

多学科虚拟样机动态优化技术研究

提出了复杂产品优化的2种模式,总结了多学科虚拟样机优化的支撑环境应具备的特征,重点介绍了多学科虚拟样机建模、仿真与优化平台COSIM(collaborative simulation).归纳了COSIM平台集成CAx/DFx工具的主要方法,总结了多学科虚拟样机优化的特点.重点分析了MDF方法的特性,在此基础上,提出了一种改进的MDF多学科虚拟样机框架.针对起竖系统设计,开展了起竖系统多学科虚拟样机优化.     

基于DSP的主动式波浪补偿起重机控制系统设计

设计了一种基于DSP(Digital Signal Processing)的主动式波浪补偿起重机的控制系统,分析了系统的工作原理与功能要求,研究了DSP控制核心及其外围接口,完成了前向通道设计ZRS-422串行通信人机接口设计、后向通道设计以及整个DSP控制系统软件设计,并采用Matlab进行了系统仿真.将该控制系统成功应用于主动式波浪补偿系统缩比样机,实验表明样机的主动补偿性能良好,工作稳定可靠.     

主动隔振系统的最优控制时滞

针对主动隔振系统带有时滞的鲁棒渐进稳定问题,研究了时滞的存在对最优控制算法控制效果的影响,运用MATLAB中LMI工具,采用变步长试凑的方法,解出了最优控制系统反馈控制鲁棒渐进稳定的最大允许时滞上界。最后,通过数值仿真,验证了理论的正确性。仿真结果表明:随着控制时滞的增大,主动隔振效果逐渐变差,一旦反馈控制力时滞超过最大允许时滞上界,系统便将发散。同时,增大反馈控制力和减小加权矩阵控制目标的相应权值,可以提高最大允许时滞上界。