二移动自由度并联操作臂的动力学建模

应用Lagrange乘子法研究了一种二移动自由度并联操作臂的动力学问题,该方法可避免关节空间与操作空间的坐标变换,计算效率能够满足实时控制要求。描述了这种具有高刚度、高灵活性和结构模块化强的操作臂结构,求出了它的位置、速度、加速度和Jacobian矩阵的表达式;建立了带有广义坐标变量的系统动力学模型,按照给出的运动轨迹和操作臂质量、加速度等参数进行了动力学仿真,其结果揭示了关节驱动力与上述参数间的内在联系。     

并联机构动力学建模和控制方法分析

并联机构的动力学建模是其实现高速、高精度运动控制的前提条件．根据并联机构特点分析了4种动力学建模方法,即牛顿一欧拉方法、拉格朗日方法、拉格朗日一达朗贝尔方法和微分几何原理．分类阐述了并联机构的不同运动控制策略,其中包括基于运动学模型的控制、基于动力学模型的控制、基于性能的控制和冗余驱动控制．认为完备的动力学建模、动态参数辨识、自适应控制以及多目标优化控制等理论和技术是并联机构控制研究中需要解决的关键性问题．     

从Lagrange方程导出刚体动力学的Euler方程

从Lagrange方程推导定点转动刚体的Euler方程要借助刚体的姿态角。刚体的角速度用主轴基及其导数表示,表明了其Boltzmann三标记号的值与广义坐标的具体形式无关,据此,在不涉及广义坐标具体形式的前提下,从完整系统的Lagrange方程出发导出刚体动力学的Euler方程。     

并联机构动力分析与建模的方法简析

对并联机构进行适当动力学建模是对其实现优良控制的前提和基础。本文简要介绍了4种常用的并联机构的动力学分析和建模的方法,即牛顿-欧拉方法、直接拉格朗日方法、拉格朗日-达朗贝尔方法和微分几何原理,为从事并联机构相关分析和设计时有针对性的选用打下基础。     

新型4自由度并联机构的动力学建模与分析

对虚拟轴工作台并联机构做了静力分析和动力分析.采用分析静力学的虚位移原理建立静力平衡方程,并用该方程计算了机构处于某种静力平衡状态下的平衡驱动力及力矩.采用影响系数矩阵及应用达朗贝尔原理建立了机构的动力学模型,并对并联机器人做了虚拟样机动力学仿真.机构的力分析为虚拟轴工作台样机的主动副驱动力设计提供了参考.     

3-RRRT并联机器人的动力学建模与仿真

本文简要介绍了一般并联机器人的特点,分析了3-RRRT并联机器人的构造,运用UG和ADAMS软件,建立了3-RRRT并联机器人的实体模型、运动学与动力学模型.并进行了仿真,最终得到机器人运动中各关节的角速度与力矩值.     

重型汽车双前桥转向系统的运动学和动力学的建模与仿真分析

提出双前桥转向系统转向性能的运动学和动力学统一评价指标,利用ADAMS软件建立了双前桥转向系统的简化运动学模型和增加轮胎子模型的动力学模型,对它们进行了仿真计算分析。     

平面三自由度并联机构逆动力学的模块化计算方法

应用模块化计算方法研究了平面三自由度并联机构的逆动力学,计算效率能够满足实时控制的要求.首先对平面三自由度并联机构进行了系统分类和描述,通过对各类支链的运动学及动力学逆解的分析,应用Newton-Euler法建立平面三自由度并联机构的逆动力学模型,提出了平面三自由度并联机构动力学逆解模块化计算软件的系统构架,结果表明该方法适用于各类平面三自由度并联机构的逆动力学自动建模和可重构设计,并给出了一台新型并联机床的分析实例.     

3-PCR并联减振机构动力学分析

为实现多自由度减振,以3-PCR并联机构为主体制定多维减振平台;利用拉格朗日法建立机构动力学方程。Matlab数值仿真结果表明,三驱动关节的驱动平衡力相位差为（2／3）π,随动平台相对定平台的位置增加,关节的驱动平衡力减小;当定平台边长增加时,驱动平衡力减小,动平台边长增加时,驱动平衡力增大;移动副轴线与定平台夹角减小时,驱动平衡力减小。     

月球探测车的动力学建模与仿真分析

针对月球的复杂地形环境,利用多体系统动力学的理论,将月球探测车作为一个多刚体系统,对其进行动力学分析,建立了软地面环境下的月球探测车动力学模型.并利用ADAMS软件对所建立的动力学模型进行求解和仿真分析,为月球探测车控制系统的设计与数值计算提供了理论依据.     

作业型ROV推进器动力学建模与响应分析

为研究深海作业型遥控水下机器人（remotely operated vehicle,ROV）液压推进器控制系统的动力学响应特性,建立了一种考虑螺旋桨动态负载影响的伺服阀控制液压推进器动力学系统的数学模型,提出一种伺服阀控制液压推进器的马达流量、压力、扭矩、转速、螺旋桨转矩和推力的求解方法.通过数值仿真,分析了不同控制电压下伺服阀、液压马达和螺旋桨的动态响应过程及特点,建立了推力分配方法中推力简化约束模型,并得到了期望推力和推进器控制电压之间函数关系的数学模型.与推进器水池试验结果相比,本文仿真结果准确可信.这种完整和准确的液压推进器动力学系统的数学模型,对实际水下机器人和动力定位船舶的运动控制方法、推力分配策略及推进器控制的研究,具有一定的指导意义和工程价值.      

电动助力转向系统动力学建模与分析

本文介绍了汽车的电动助力转向系统(EPS)的基本结构,建立了EPS系统的动力学模型,并通过对动力学模型的分析得到EPS系统的状态空间模型。     

图灵斑图动力学的数学机制

给出图灵斑图动力学数学机制的描述,即常微系统的稳定常数平衡态在加入扩散后发生稳定性反转,在其附近会产生图灵斑图.然后用具体的例子实现这一过程,给出产生图灵斑图所需的参数条件.     

基于2-PCR2-UPS并联机构的运动学分析与工作空间

针对当前快递行业每天需要大量的工作人员对快递件进行码垛、分拣,提出一种2-PCR＿2-UPS非对称的并联机构,同时可运用于其他行业产品的码垛与分拣。利用SolidWorks软件中对2-PCR＿2-UPS并联机构进行建模;根据螺旋理论对2-PCR＿2-UPS机构的自由度进行分析,并结合修正的G-K(Grübler-Kutzbach)公式验证其正确性;在求解机构的运动学逆解过程中主要运用闭环矢量法,使用MATLAB程序语言绘制得出机构工作空间;在Adams软件中建立虚拟样机进行仿真分析。结果表明：2-PCR＿2-UPS机构有3移(沿着X、Y、Z轴方向上的移动)和1转(围绕Z轴的转动)的4个自由度,工作空间呈现对称分布、范围较大,运动性能良好;2-PCR＿2-UPS机构结构简单、快捷,工作空间大,可以代替人工进行码垛与分拣工作,大幅提升工作效率。     

犁式滑雪转弯膝关节软骨有限元分析

随机挑选200名实验对象,记录他们的基本信息、关节角度和滑行速度,对其中181个有效数据进行分析.根据1名志愿者的MR,CT数据建立了膝关节140°软骨与骨的三维模型.根据运动学分析结果和膝关节解剖学结构定义载荷及约束,在Abaqus 6.14中得出转弯膝软骨应力集中出现的位置.研究结果表明:体重过大、速度过快时应适当增大转弯半径以减少向心力对膝关节软骨施加的应力;犁式转弯的过弯速度应控制在3 m/s之内.     

汽车电控液压制动系统动力学建模及性能研究

为提高估计电控液压制动系统的压力估计精度,针对其工作特性提出一种基于粒子群优化的UKF算法的汽车电控液压制动系统动力学建模方法.该算法根据液压制动系统的工作特性将压力估计问题转化为多维参数优化的问题,应用UKF对汽车电控液压制动系统进行压力估计,根据该液压系统的强非线性及时变系统特性引入液压系统指数参数,压力变化参数差,及测量轮缸压力作为状态量,引入粒子群算法根据目标函数,对UKF中的参数及观测噪声,过程噪声进行迭代寻优.实验数据对比,验证该算法参数估计的精确性及实时性.研究结果对液压制动系统以及整个液压系统的研究都具有指导意义.     

车载飞轮电池转子的动力学建模与分析

针对车辆姿态变化会引起飞轮电池安装基础运动的问题,利用子结构分析法,分别建立了7自由度车辆的动力学模型和5自由度飞轮电池转子的动力学模型,提出了将安装基础运动转化为对转子激励的动力学求解的方法,并分析了飞轮电池转子在路面输入引起安装基础振动变化情况下的振幅变化.结果表明,路面输入引起的安装基础振动改变了飞轮电池转子的受力,激励了飞轮电池转子在5个自由度上的振动.     

气体扩散CFD建模敏感性分析

 提出气体扩散计算流体力学建模敏感性分析的概念,即从众多影响模拟结果的不确定性因素中找出对建模有重要影响的方面,并监测、分析其对模拟结果的影响程度,进而选定最佳建模参数的一种不确定性分析方法。建议敏感性分析顺序应为网格依赖、边界条件、湍流模型及求解控制参数分析。重点对网格依赖和湍流模型敏感性分析的原理和方法进行了论证,并结合某高含硫集气站气体泄漏扩散建模进行了算例研究。研究结果表明,网格依赖分析可在模型预测精度和计算成本间获取平衡点;通过将各湍流模型预测结果与经验公式模型对比,可选取最适合的湍流描述方法。敏感性分析对构建合适的计算模型,提高计算精度,降低计算成本具有重要意义,是气体泄漏扩散建模中不可或缺的重要环节。     

系统动力学建模与回归分析在现代物流业中的组合应用

为了有效预测现代物流业的货运量大小,分别运用回归分析与系统动力学两套方法来建立广东省现代物流货运量的预测模型,并通过模拟结果的比较验证了系统动力学在物流领域的良好应用前景。     

椭圆车削装置及误差分析

本文设计了一种车削椭圆的新装置，并对其工作原理和加工误差进行了分析，给出了在不同长短半轴比下，椭圆轮廓最大相对误差值（maxΔr／b）．