某型矿用车辆油气弹簧阻尼可变方案设计

为实现某型矿用车辆油气弹簧阻尼可变,设计了一种机械机构,并对其结构与工作原理进行了分析:首先对油气弹簧的阻尼特性进行分析,根据计算结果确立了油气弹簧的改进目标;基于改变油液节流面积来改变阻尼特性的原理,设计了油气弹簧阻尼可变的方案,并通过计算验证了其可行性;利用Matlab/Simulink软件对油气弹簧的外特性进行了仿真分析.结果表明:油气弹簧的阻尼在改变后,空车的阻尼特性得到了改善,车辆乘坐的舒适性有所提高.     

主动悬挂原理试验机动平台的设计及试验研究

某型坦克采用扭杆弹簧而无阻尼器的被动悬挂系统,实际行驶中车体的振动较大,严重影响了其行驶平稳性和乘坐舒适性;为了提高车辆的行驶平顺性和操纵稳定性,进而提高在复杂路面上的越野速度,设计了该型坦克的慢主动悬挂原理试验机动平台,采用模糊RBF神经网络自适应控制策略对主动悬挂平台进行了实车试验,结果表明车体的减振性能得到了明显的提高,验证了所设计的慢主动悬挂系统的优越性。     

大口径舰炮摆弹机构柔体动力学及 弹药运动误差研究

为提高舰炮自动机机构和弹药运动的控制精度,需要研究自动机柔性动力学问题。首先,利用多体动力学理论,研究弹药摆弹与转弹之间的交接运动误差;然后,根据拉格朗日方程推导了特定浮动坐标系下摆弹臂柔体动力学方程,分别由摆弹臂柔体与刚体动力学模型,分析了柔性摆弹臂的前四阶主振动响应,进一步比较了柔性体振动对于误差的影响。研究表明:在弹簧驱动条件下,柔性摆弹臂在大范围运动的同时包含着高频振动,由动力弹簧输出的摆角包含有振动成分;根据弹性振动引起的(角)位移响应误差,可以确定摆/转接口中摆弹臂摆角、弹药位移与姿态误差裕度,而抑制柔性摆弹臂一阶主振动可以有效减小响应误差。该研究结果可用于摆弹臂结构优化并以此提高摆/转接口的可靠性。     

车辆馈能悬挂技术综述

被动悬挂的系统参数不能随路面状况变化而改变,故减振性能有限,且振动能量被减振器以热量的形式耗散,造成了能量的浪费。馈能悬挂能够提高悬挂性能并降低能耗,正受到广泛关注。对车辆悬挂的能量耗散和馈能潜力进行了探讨,回顾了馈能悬挂的研究和发展状况,总结了馈能悬挂的结构方案和优缺点。最后,分析了已有馈能悬挂存在的问题和应用受限的根本原因,并指出能够兼顾振动控制效果与能量回收效率的馈能悬挂将会有良好的发展前景。     

车辆主动悬挂系统建模及其输出反馈控制研究

文中提及的主动悬挂系统是由液压作动器与一个普通弹簧串联后,再与被动阻尼器并联构成,通常又称作慢主动悬挂。通过建立这种主动悬挂系统的数学模型,采用输出反馈控制,对几种不同的反馈方案作了比较研究。并应用SIMULINK语言仿真,分析仿真结果表明,该主动悬挂模型能较好地提高汽车的行驶平顺性和稳定性。     

囊式空气弹簧载荷特性分析

针对囊式空气弹簧的结构设计及成型工艺问题,推导了空气弹簧增强帘线的缠绕轨迹;得出了空气弹簧载荷与工作压力、工作高度之间的近似表达式;通过有限元计算,分析了帘线缠绕角对载荷性能的影响以及空气弹簧承载能力随工作压力及工作高度的变化关系,并拟合出了载荷关系式,为实现空气弹簧隔振系统姿态精确控制提供了理论基础。     

油气悬架非线性刚度的统计线性化研究

介绍了一种双气室油气悬架结构,基于理想气体状态方程,推导了其刚度的非线性特性.以传统线性悬架模型为基础,根据概率统计理论和数值迭代理论,提出了一种油气悬架非线性刚度的统计线性化方法,并分析了油气弹簧统计线性刚度的迭代收敛性.通过与非线性实体模型的仿真对比,验证了利用统计线性化刚度收敛值建立的线性模型的有效性.     

叶片式MRF减振器阻尼力矩模型的建立

MRF阻尼器具有体积小、能耗低、阻尼力连续可调等优点,是一种对结构实施半主动控制的理想装置,将其用于履带式车辆悬挂系统,可以提高车辆的越野机动性能。介绍了一种以传统叶片式液压减振器为基础设计的叶片式MRF减振器。基于流体的平行板流动模型和MRF的Bingham模型,建立了叶片式MRF减振器的阻尼力矩计算模型。计算结果表明,不加磁场时,叶片式MRF减振器具有与传统叶片式液压减振器相近的阻尼特性,加磁场时,减振器可获得较大的阻尼可调倍数。     

车用磁流变减振器动力性能实验分析

MRF阻尼器结构简单、体积小、能耗低、反应迅速且阻尼力可调范围广, 已经成为新型履带车辆半主动悬挂系统优先选择的方案。基于磁流变液体本构关系的Bingham模型,对影响车用磁流变减振器的阻尼力的各种因素进行了综合分析。对自行研制的双出杆剪切阀式磁流变减振器进行了实验研究,获得了不同振幅、频率、电流强度下的阻尼力变化曲线,从不同的侧面获得了MRF阻尼器的动力性能。结合Hrovat限界最优半主动控制算法和车辆悬挂系统振动的半主动控制策略,仿真分析了磁流变阻尼器对整车振动的控制效果,并与LQR控制结果作了比较。     

油气悬架越野火箭炮的发射振动性能

针对某型火箭炮在发射过程中的冲击对越野车垂直和俯仰的振动影响,基于数学模型和AMESim软件分别搭建了前后两车桥连通式油气悬架和独立式油气悬架的仿真模型,研究了在发射过程中冲击作用下对越野车的振动性能影响,并与独立式油气悬架的越野火箭炮的振动性能进行对比,分析了这两种油气悬架刚度特性,研究表明:连通式油气悬架能够有效降低车身垂向振动加速度和俯仰角加速度,平衡车桥载荷,快速保持发射后越野车的稳定,减小对越野车的破坏性。     

馈能型悬挂综合性能评价研究

以提高车辆馈能型悬挂综合性能评价的有效性为目的,在分析悬挂减振性能评价和馈能型悬挂能耗特性的基础上,提出了一种考虑乘坐舒适性、操纵稳定性以及悬挂能耗的馈能型悬挂综合性能评价指标和方法。分别以线性和非线性悬挂为研究对象,对其性能进行了综合评价实例分析,验证了该评价指标和方法的有效性。     

基于冲量法实现航天器编队重构控制仿真的研究

针对航天器编队重构的可视性不强,提出一种冲量法实现航天器编队重构的视景仿真技术。双脉冲机动是指航天器对空间目标的近轨道转移时,所需要的两次冲量机动。应用航天器之间相对运动原理,以空间目标轨道六要素为目标函数,通过调整航天器轨道参数对空间目标进行编队重构,有摆动绕飞转移至摆动式悬挂绕飞,进而得出了航天器转移摆动式悬挂绕飞编队到所需冲量基本关系,从而实现航天器对空间目标进行编队重构控制。     

六自由度工业机械臂动力学模型简化分析

拉格朗日方程是通用六自由度工业机械臂进行动力学分析的常用方法。然而,当关节自由度多于三时,其动力方程的展开式相当复杂,完整地求出其表达式并不现实。考虑到通用工业机械臂的满足Pieper准则的特殊结构,只考虑机械臂的前三关节,并将腕部三个关节看作为动力效应的外部干扰,对其进行动力学分析,并通过ADAMS进行对比验证。结果表明,当只考虑机械臂前三关节时其动力学特性与考虑全部六关节相比不失一般性,且具有较小的误差。     

基于灰狼算法的机器人多关节综合运动轨迹优化

针对机械臂运动需满足高效率和低冲击的问题,在分析机械臂轨迹规划流程的基础上,选取了机械臂末端运动轨迹的六个关键路径点,并基于灰狼算法以时间、平滑度为目标对机械臂运动轨迹进行了优化,获得pareto最优解集。对六自由度机器人的仿真结果表明:将灰狼算法与机械臂的轨迹优化结合能得到比较好的仿真结果,理论上实现了在运动过程中抑制振动,为解决该问题提供了新的方法。     

一种小型导引头的精密钢丝绳传动设计

针对轻小型导引头的技术需求,创新性地设计了一种带有张紧轮和末端弹簧的精密钢丝绳传动结构,显著增大了导引头的负载空间,有效抵消钢丝绳在高低温环境中的伸缩量,从而消减传动空回、提高控制精度和系统稳定性。经过理论计算、有限元建模仿真分析,证明该结构设计的合理性。最后,投产导引头样机,实际测试导引头的动态性能,证明能够满足导引头的相关技术指标。     

磁悬挂天平的变结构控制

鉴于磁悬挂天平系统强烈的非线性特性及存在的多种不确定性 ,针对非匹配不确定性情况设计了变结构控制器。根据对悬浮时模型受力图的分析及其模型两端电磁力、电流和电压的平衡关系 ,并以Y轴方向受力为例 ,讨论了磁悬挂天平的非线性变结构设计过程。该设计的目的是使镇定误差趋近于 0 ,其设计步骤包括期望性能到期望力的传递、满足滑动模态可达条件的控制力到控制电压的传递、控制电压的求解。同时对设计的结果进行了仿真分析 ,仿真结果表明磁悬挂天平的变结构控制系统具有良好的动态性能     

刚性包带式星箭锁紧机构分离性能研究

针对一种新型双点解锁刚性包带式星箭锁紧机构,运用软件ABAQUS显式动力学模块进行数值仿真计算,通过接触力学理论推导了螺栓预紧力与轴向接触载荷的关系式,基于单因素分析方法探讨了预紧力、摩擦因数和弹簧刚度对包带分离性能的影响规律及作用机理,采用Min-Max标准化对各影响因素进行显著性分析.结果表明:轴向接触载荷的仿真结...     

空气弹簧隔振平台姿态模糊控制研究

空气弹簧隔振器在舰船上已经被广泛使用,但是空气弹簧漏气往往造成隔振平台姿态倾斜或者高度下降,严重影响设备的正常工作以及隔振性能.因此,检测漏气情况以及保持平台姿态平稳是空气弹簧隔振系统需要解决的关键技术问题.由于大型设备的空气弹簧隔振平台结构往往非常复杂,很难建立其精确的数学模型,常规的依靠精确模型的控制策略在这里无法奏效.文中分析了空气弹簧漏气对隔振平台姿态的影响,提出了一种漏气快速检测方法,利用模糊控制理论对空气弹簧隔振平台的姿态控制进行了研究和试验.试验结果表明,空气弹簧隔振系统姿态模糊控制技术是完全可行的,效果良好.     

基于氮气驱动的悬挂发射装置数理建模分析

建立采用氮气驱动的弹射型悬挂发射装置的数学物理模型,用气体动力学理论分析了高压氮气从储气罐通过导气管道到弹射活塞腔室,驱动活塞推动悬挂物直至其完全脱离载机的整个运动过程。给出了对某型号悬挂发射装置的实例计算,讨论了不同结构参数对弹射性能的影响,为该系统的实际设计开发提供了理论依据。     

大型挠性空间机械臂动力学与减速比对振动抑制影响

大型空间机械臂在操作过程中,一个突出的问题是超低频挠性,不仅存在机械臂的弯曲振动,而且还存在关节的扭转变形振动,关节控制中,一个重要问题是在实现关节位置控制的同时如何稳定和衰减机械臂及其关节的低频挠性振动.与关节驱动结构相关的减速比参数如何影响振动抑制的效果是空间机械臂关节设计中需要分析的问题,这关系到如何合理选择减速比参数.运用集中参数法对空间机械臂的关节驱动及其挠性组合动力学进行建模,研究了同时抑制关节振动和机械臂振动的一种稳定性策略,通过数值仿真分析了减速比参数对振动抑制的影响,提出了选择减速比参数的方法.这对未来空间站工程的大型挠性空间机械臂设计、动力学与控制研究中具有可应用的参考价值.