一、液压系统仿真中的病态问题研究(论文文献综述)
王雷坤[1](2019)在《凿岩机器人钻臂运动轨迹控制研究》文中进行了进一步梳理凿岩机器人作为一种高度自动化的隧道施工设备,可以大幅度提升施工效率,提高钻孔精度,显着改善施工人员工作环境,目前已被广泛运用于钻爆法隧道开挖和矿山开采等领域。双三角钻臂是一种能直接定位的机械钻臂,可以直接将钎头运动至工作面设定的位置,在提升定位效率的同时,其操作方便性也得到了提升。本文以具有双三角钻臂的凿岩机器人为研究对象,开展了钻臂运动控制研究,其主要研究内容如下:钻臂运动中干涉的判别;钻臂执行端点与各个液压缸之间的关系推导;广义预测控制的改进研究。保证钻臂在自动化运行后不会发生干涉是整个凿岩钻臂安全运动的前提。避免干涉的发生,实际上就是避免钻臂的各个部分与自身及环境的最小距离大于零。将钻臂自身简化为杆件组成的模型,通过计算杆件与杆件、杆件与障碍物的最小距离便可由此判断是否发生干涉。凿岩机器人钻臂的运动依靠的是多个液压缸的共同作用,其中尤以左右支臂液压缸,左右俯仰液压缸和大臂液压缸的运行状态对钻臂的轨迹行进和最终定位影响最大。由于左右支臂液压缸和俯仰液压缸在油路设计上本身就考虑了支臂液压缸与俯仰液压缸的协调同步,保证钻臂轨迹能否按预定轨迹运行的关键便是推导出左右支臂液压缸与大臂液压缸的运动的协调关系。针对上述问题,通过引入虚拟支点的方法,将左右支臂液压缸的运动转化为单液压缸作用下的轨迹问题,在避免大量计算的同时保证了实际运动轨迹的精度。广义预测控制(Generalized Predictive Control,GPC)是在广义最小方差控制的基础上,引入多步预测的思想,可以预测未来多步模型输出的一种自适应控制。由于采用了滚动优化和反馈校正,对时滞非线性和参数摄动等具有很强的克服能力,因此凿岩机器人钻臂控制中对双三角钻臂两支臂缸的控制也采用了该方法。针对广义预测控制起始阶段控制效果不佳,以及因计算中存在求逆而导致的可能出现的计算病态问题,提出了一种双模控制方式,通过对自适应参数波动范围的限定,使控制器在广义预测控制模式和PID模式之间切换,上述方法在有效消除GPC起始阶段不稳定及控制中可能出现的控制效果不佳现象的同时,保证了计算发生病态时控制的正常进行,对整体的实际控制效果也有提升。
田磐[2](2015)在《地震模拟振动台的时域复现控制策略研究》文中指出地震是人类社会的重大自然灾害,利用地震模拟振动台进行时域复现试验是较为真实的地震模拟试验,是目前研究结构抗震性能最直接也是较准确的试验方法。地震模拟试验普遍存在下列特点:试件动态特性易发生变化、试验的下限频率较低、系统辨识对试件易造成损伤。针对上述问题,目前的控制系统不能实现较高精度的地震模拟试验。所以有必要对地震模拟振动台的伺服控制和振动控制进行研究。为了对地震模拟控制策略进行研究,本文构建了单自由度和多自由度地震模拟振动台,重点描述了其中的全数字伺服控制和振动控制系统,并对地震模拟振动台的检定方法进行了研究,按照国家标准对刚性负载下的系统性能进行检定,结果表明两套系统均可以获得较高的控制精度。由于液压振动台系统具有阻尼比小,固有频率低的特点,需要利用三参量伺服控制的极点配置方法对系统频响特性进行修正。传统的三参量伺服控制仅适用于刚性负载,针对弹性负载容易出现不稳定状态,所以本文提出了改进的伺服控制方法:首先实现了对弹性试件的三参量伺服控制;然后在此基础上对系统初始频响函数的获得方法进行了优化改良,可以在试验精度下降不大的前提下,无需系统辨识步骤直接进行较高精度的地震模拟试验;最后针对液压振动系统中普遍存在的摩擦力非线性因素提出了基于LUGRE摩擦数学模型的反步积分控制方法。通过仿真验证和试验验证了上述控制方法的有效性。要实现高精度的地震模拟试验,必须要提高系统辨识的精度,在对时域辨识方法和频域辨识方法分析的基础上,本文选择了Hv频域方法对地震模拟系统的频响特性进行辨识;由于地震模拟试件与振动台耦合后容易产生病态的系统频响特性矩阵,本文分析了病态现象的原理以及对控制精度的影响,采用伪秩对频响特性矩阵进行降秩近似,控制了矩阵病态性的危害,并通过仿真验证了算法的有效性。地震模拟试验在低频段时域复现试验误差较大,而在试件的弹塑性阶段时,频响特性的快速变化会导致控制精度下降。本文提出多运动参量地震模拟控制方法,同时实现了加速度迭代和位移迭代,大大提高低频段控制精度;然后,提出地震模拟快速迭代控制方法,在保证低频控制精度的前提下,提高系统的响应速度以适应试件频响特性的快速变化;最后,通过试验验证了上述控制算法的有效性。多自由度地震模拟试验在正式试验过程中,无法更新系统频响特性,在地震模拟试件进入弹塑性阶段后,由于系统频响特性变化较快,会导致系统出现不稳定现象。本文提出改进算法:实现了在试验过程中对系统频响特性变化的估算;进而确定系统可能出现不稳定的频率区域,并在对试件损伤较小的前提下,实现了对这部分频段的系统频响特性更新,进而更新系统驱动信号;通过仿真和试验研究,验证了该控制方法的有效性。
高双锋[3](2007)在《液压冲击器中管路蓄能效应的研究》文中提出蓄能器一直被认为是液压冲击器中唯一的蓄能元件,而在实际应用中发现没有蓄能器时液压冲击器依然可以工作,只是其性能有所下降,其原因在于人们忽略了高压胶管在液压冲击器中的作用。针对这一情况,本文深入分析了高压胶管的作用,对无蓄能器的液压冲击器进行了全面的研究。文章建立了高压胶管的分布参数模型和集中参数模型,并对这两个模型进行简化,简化后的模型可以非常方便应用于仿真研究。随后在有蓄能器液压冲击器的数学模型基础上结合胶管的数学模型建立了无蓄能器时液压冲击器的数学模型,并建立了其仿真模型,对无蓄能器的液压冲击器进行了仿真研究。通过仿真研究,得知在无蓄能器时液压冲击器的频率、冲击能和效率均有所下降,其中效率下降最明显;在无蓄能器时胶管起了主要蓄能作用。本文还详细研究了胶管参数(长度、内径和弹性摸量)对冲击器性能的影响和胶管长度对冲击器响应的影响,结果表明采用长度和内径较大的胶管可以提高冲击器性能;长度越长的胶管冲击器响应越慢。最后通过实验验证了上述理论研究的正确性。本文的研究成果,拓展了胶管的在液压冲击器中的作用,所建立的胶管数学模型具有一定的理论参考价值。对无蓄能器时冲击器性能的研究,为冲击器的实际应用提供了指导,并对新型无蓄能器的液压冲击器的设计和生产提供了一定的理论指导。
王芳[4](2006)在《液控磨粉机加载系统缓冲性能的结构参数优化》文中提出本文针对郑州大学和新乡四达有限公司联合开发的新型液控盘辊磨粉机在工作中经常出现的振磨现象进行了详细的分析和研究,提出应用现代优化技术实现该磨机加载系统主要结构参数的合理匹配,以此提高加载系统的缓冲性能,减少甚至消除该机的振磨现象,使整机性能得以改善。 文章详细地介绍了该磨机加载系统数学模型的建立过程,应用计算机求解该数学模型的算法,并应用实验手段验证了所建立仿真模型的正确性;建立了使缓冲性能达到最佳的目标函数,探讨在对加载系统缓冲性能进行数字仿真的基础上,应用现代优化技术对影响系统性能的主要因素进行合理匹配的方法和步骤。本文还介绍了解决优化过程中某些具体问题的一般性措施,如采用贝斯—德拉姆洗牌与组合方法随机产生线性不相关的复合形初始顶点,二步寻优等。通过对该系统的优化,得出一些有益结论,并对优化结论进行了详细的理论分析和验证。 实践证明,本文采用的研究方法和思路是正确的、可行的,对研究其它类似的液压系统有一定的参考价值。研究得到的优化结论在生产现场应用效果良好,达到了预期目的。
闫凤民[5](2005)在《电液锤液压系统的动态分析与研究》文中研究说明电液锤是替代蒸空锤的高新技术锻压设备,液压系统是其动力部分。液压系统的特性影响了电液锤的打击能量、打击频次。目前国内从事电液锤研究生产的单位有北京理工大学、西安重型机械研究所等。本文对电液锤的液压系统工作原理做了描述,并对其典型动作—打击和回油行程进行了定性和定量研究。 组合建模法是液压系统的良好建模方法。本文用组合建模法建立了五吨自由锻电液锤液压系统的数学模型。在建立数学模型的过程中,忽略了一些次要因素,如短管路容积等,并做了合理的假设,如假设油液为理想液体、工作过程中恒温等。液压系统数学模型一般属“病态”模型。文中对“病态”的成因进行了初步的定性分析。 Simulink是建模、仿真分析软件,它提供了图形化的建模仿真环境,具有简单、可靠等特点。本文利用Simulink建立了电液锤液压系统的仿真模型,并得出了仿真曲线。经和实测曲线相比较表明:五吨自由锻电液锤性能满足工作要求;同时表明所建立的数学模型和仿真模型基本正确,可以为电液锤的性能优化提供理论基础。 本文还对调压保险阀做了动态特性分析和结构优化。
任志宏[6](2005)在《电液锤液压系统建模方法研究》文中进行了进一步梳理我公司于1997 年前仅有蒸空、汽锤10 台,而且由于能耗高,资金不足,受供汽电厂控制,组织生产十分被动,于是设备改造势在必行。北京理工大学锻压教研室开发的DY系列电液锤液压驱动系统的理论比较成熟,在实际应用中也取得了一定的成功经验,但也存在一些问题,为了电液锤改造后各参数得到优化。本文针对DY 系列电液锤液压驱动系统进行了动态特性研究,并利用功率键合图技术建立了该系统的数学模型,还探讨了电液锤数学模型中存在“病态”问题的原因,采取正确的措施,使问题得到圆满解决,编制出仿真程序,通过计算机仿真,求出的各曲线、锤头下腔中液压油的压力变化规律,与实测结果相比较,证明此模型是正确的,能够代表该系统。在此基础上,进一步利用此模型和仿真程序,对电液锤液压驱动系统进行了简单的参数优化设计。利用文中电液锤液压驱动系统参数优化设计方法。我公司在齐齐哈尔华安厂(国营123 厂)的帮助下通过对现有的10 台蒸空、汽锤进行参数优化后,对蒸空、汽锤进行了改造,不仅结构简单、安装方便、可靠性高、成本低廉、通用性强,尤其其显着的节能效果,适用于我公司当时现状。达到投资小、见效大的目的,对我公司的长远发展起到了深远的影响。
刘静[7](2005)在《挖掘机器人虚拟样机建模技术及其应用研究》文中研究指明针对挖掘机高效、节能和智能化的发展趋势,结合我国传统挖掘机行业新产品开发周期长、成本高、对挖掘机产品的评价和设计手段落后等现状,本文以863项目“非结构环境移动机器人的集成化智能控制关键技术研究(编号:2001AA422130)”和国家自然科学基金重点项目“机械广义优化设计理论、方法、技术及其实现和应用(编号:59635150)”为依托,首次运用虚拟样机这一近年来得到快速发展的先进技术开展挖掘机的高效、节能和智能控制技术的研究。重点研究开发一个集成多领域系统模型的挖掘机虚拟样机环境,作为挖掘机综合性能仿真评估平台,用于挖掘机节能和智能化策略的分析及优化,提高挖掘机的作业效率、节能效果和自动化水平。主要研究内容和特色如下: 1、针对挖掘机器人机、电、液和信息一体化的发展特点,提出挖掘机器人虚拟样机的建模策略和框架。根据抽象建模的需要将挖掘机器人分为有机关联的单学科系统级模型,即:动力学、机械、液压和控制四个子系统模型,为了得到一个综合的性能仿真平台,提出动力学、机械、液压、控制一体化建模技术。基于各个子系统的功能确定系统之间的参数传递关系,通过子系统模型的参数关联集成,以及数据接口设置,将各个子系统模型在ADAMS环境中实现集成,构成挖掘机器人的虚拟性能测试平台,以能够在此平台上对挖掘机器人的动力学、液压、控制系统进行仿真分析。 2、分别利用D-H方法和Newton-Euler方法推导了挖掘机器人运动学和动力学理论模型,在此基础上利用动力学分析软件ADAMS建立挖掘机器人的参数化机构仿真模型,利用三维造型软件Pro/E建立了挖掘机器人的机械部件模型并与ADAMS参数化机构模型进行集成,构成机械系统模型,在此模型上可以进行运动学和动力学可视化仿真分析。 3、针对现有挖掘机液压系统模型中液压缸子模型未能考虑因挖掘机不同位姿变化带来的质量分布以及外负载参数的变化,从而造成液压系统仿真模型误差较大的问题,提出了基于虚拟样机动力学解算的液压系统仿真模型的建模方法。由此得到的液压系统模型由于关联了系统动力学响应及外负载的变化,液压系统的状态参量与机构动作同步变化,可以更加真实精确地模拟挖掘机的工作状态。在此基础上建立了挖掘机器人节能控制和伺服控制系统模型,并在ADAMS中实现与液压系统模型的参数关联集成。 4、对数字化虚拟样机的精确性进行了研究和评估。针对挖掘机器人虚拟样机模型系统的复杂性,提出了定性分析和定量验证相结合的方法。定性分析主要是看仿真结果是否明显与基本物理定律矛盾,或与边界条件约束冲突。在定性分析的基础上进行定量验证,通过对模型中机构尺寸和约束进行验证保证了机构动力学模型的精确性。在此基础上验证液压系统和控制系统模型的精确性,分空载和加载两种工况分别设计单关节动作试验方案,在保证模型与实际系统初始运动姿态以及输入信号相同的条件下,测量关节运动位移、
江峰[8](2004)在《船用张紧器系统动态建模与仿真研究》文中认为张紧器系统是与铺管船配套的关键设备,其动态行为直接影响整个海上铺管作业,但是有关张紧器系统的动态研究却很少。本文结合大连理工大学完成的胜利油田滩海铺管船张紧器项目,针对张紧器系统工作在恶劣滩海环境的实际情况,应用功率键合图和Matlab/Simulink对张紧器系统的动态行为特征进行分析研究。本文主要完成了以下几个方面的工作: 对张紧器系统的总体设计进行了分析研究,详细的探讨了整个张紧器系统结构、功能和液压系统的工作原理。 在对张紧器各子系统工作特性研究的基础上,利用键合图建模技术建立了变量泵、蓄能器、低速大扭矩马达和溢流阀等子系统的动态数学模型。同时根据各子系统相互作用关系建立了张紧器系统的动态数学模型。 利用Matlab/Simulink分析研究了张紧器各主要子系统的动态运动规律及其结构参数对各子系统的影响作用。在此基础上,完成了张紧器系统动态仿真,并系统深入的研究了蓄能器、溢流阀等主要元部件、参数、负载状况对张紧器动态工作特性的影响规律。通过对仿真结果的分析比较,证实了各子系统和张紧器系统动态模型的有效性。另外,以Matlab/Simulink为开发环境,设计并开发出一套可进行图形化、参数化仿真的液压元件库。 本文成功的实现了张紧器系统的动态建模与仿真,其研究成果为指导张紧器系统的改进、优化和再设计工作奠定了良好的理论基础,具有广泛的应用前景。
吴跃斌[9](2004)在《液压仿真软件ZJUSIM的开发与参数优化研究》文中提出仿真技术在液压系统的设计,分析和改进中具有十分重要的价值,其意义正逐渐引起工程界的广泛注意。为了使液压仿真技术能够面向绝大多数的工程技术人员,需要开发一套专用的仿真软件来获得液压系统动态特性。MS Windows系列以其友好的图形用户界面成为主流的各种应用软件的平台,提供工程应用软件的Windows版本成为一种趋势。 本文的工作基于Windows 2000平台下液压系统仿真软件ZJUSIM的研究和开发,目的是开发出一套能够快速,准确设计液压系统,设计系统参数的仿真软件包。研究工作主要有以下几个方面:建模方案的研究、仿真模块的研究,用户交互界面的研究,仿真数据库的研究,系统元件参数优化的研究,。 研究液压系统动态特性的方法,过去用得较多的是古典控制工程中的传递函数分析法。近年来,现代控制理论及计算机应用的发展,给液压系统动态特性的研究开辟了新的途径。功率键合图和节点容腔法成为两个大的方向。结合流体传动及控制国家重点实验室在节点容腔法上的技术积累,ZJUSIM采用了该方法建模。仿真模块是ZJUSIM的核心,采用了以下技术路线:1 绘制原理图;2 生成系统模型描述文件;3 生成系统元件和仿真参数文件;4 设定元件参数,仿真参数;5 生成表征系统微分方程组的Fortran程序;6 编译,运行Fortran程序,输出结果。结合面向对象技术和Windows的GUI,软件的设计了面向原理图的建模,赋值操作,同时提供直接面向后台模型文件,参数文件的直接编辑。在元件模型的处理上,使用一阶谓词逻辑将元件符号与元件的类别,型号,元件参数,参数单位相关联,在此基础上进行数据查询、动态显示和修改,使元件库的修改和添加更加简单。在参数优化模块的设计上,鉴于表征液压系统的微分方程组的非连续性和目标约束函数的复杂性,采用遗传算法作为寻优算法。通过使用浮点数编码,保留最优个体,选择合适的进化代数,种群数,变异概率,交叉概率,在内存区开辟虚拟磁盘用于频繁的底层文件读写和编译等策略,最大地提高优化速度。 ZJUSIM通用性强,可以广泛应用于液压系统地动态性能仿真和设计,并能很浙江大学硕士学位论文摘要好地给气体传动系统的仿真软件开发以借鉴。通过实例仿真和优化,有效的验证了ZJUSIM的实用和高效。
高钦和,郭晓松[10](2002)在《液压系统仿真中的病态问题研究》文中提出病态问题是液压系统动态特性仿真研究中的热点之一。本文分析了病态问题的物理实质及对仿真计算过程的影响。针对液压系统的特点 ,给出了解决病态问题的一些方法 ,以降低模型病态程度和提高仿真效率
二、液压系统仿真中的病态问题研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、液压系统仿真中的病态问题研究(论文提纲范文)
(1)凿岩机器人钻臂运动轨迹控制研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究意义和背景 |
1.1.1 凿岩机器人研究的重要性 |
1.1.2 凿岩机器人的发展概况 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 机械臂运动控制研究现状 |
1.2.2 干涉判别研究现状 |
1.2.3 广义预测控制研究现状 |
1.3 研究内容 |
1.4 研究方法及技术路线 |
第二章 钻臂的系统建模 |
2.1 钻臂类型分析 |
2.2 双三角钻臂结构简介 |
2.3 仿真模型建立 |
2.3.1 双三角钻臂数学建模的缺点 |
2.3.2 仿真平台的选择 |
2.3.3 三维结构模型 |
2.3.4 Solidworks联合MATLAB |
2.3.5 液压系统建模 |
2.3.6 控制程序 |
2.4 本章小结 |
第三章 钻臂的干涉判别 |
3.1 钻臂关键部件的简化 |
3.2 参与判别的钻臂部件选取 |
3.2.1 单钻臂部件间的分组 |
3.2.2 临近钻臂部件的选取 |
3.3 部件间干涉的判别 |
3.3.1 简化模型间垂直线的求取 |
3.3.2 是否共面的判别 |
3.3.3 异面时部件间干涉判断流程 |
3.3.4 部件干涉判断流程 |
3.4 环境干涉判别 |
3.5 本章小结 |
第四章 钻臂运动轨迹分析 |
4.1 双三角钻臂几何分析 |
4.1.1 钻臂转角到直角坐标的转换 |
4.1.2 直角坐标到平行坐标的转换 |
4.1.3 左右支臂液压缸运动速度比的确定 |
4.1.4 大臂长度与钻臂端点的几何分析 |
4.2 运动轨迹规划 |
4.2.1 三次多项式插值法拟合轨迹 |
4.2.2 五次多项式插值法拟合轨迹 |
4.2.3 多段拟合轨迹 |
4.3 运动轨迹仿真分析 |
4.3.1 支臂液压缸速度设定 |
4.3.2 不同方法拟合大臂液压缸伸缩曲线 |
4.3.3 钻臂直线运动仿真 |
4.4 本章小结 |
第五章 凿岩机器人钻臂GPC-PID双模控制 |
5.1 广义预测控制 |
5.2 双模控制器设计 |
5.2.1 GPC控制结构 |
5.2.2 控制模式切换条件 |
5.3 仿真研究 |
5.3.1 钻臂虚拟样机 |
5.3.2 主要参数设定 |
5.3.3 自校正参数的变化 |
5.3.4 K_I波动范围的设定及对跟踪效果的改善 |
5.3.5 双模控制在起始阶段的稳定性 |
5.3.6 双模控制对计算病态的纠正 |
5.4 结论 |
第六章 总结与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文 |
(2)地震模拟振动台的时域复现控制策略研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景与研究意义 |
1.2 抗震试验研究的发展 |
1.2.1 拟静力试验方法 |
1.2.2 拟动力试验方法 |
1.2.3 地震模拟振动台试验方法 |
1.3 地震模拟振动台的国内外研究进展 |
1.3.1 国外发展 |
1.3.2 国内发展 |
1.3.3 发展趋势 |
1.4 地震模拟控制系统的国内外研究进展 |
1.4.1 伺服控制系统的研究现状 |
1.4.2 振动控制系统的研究现状 |
1.5 论文研究思路与内容安排 |
1.5.1 论文的研究思路 |
1.5.2 论文的内容安排 |
2 地震模拟振动台系统的构建 |
2.1 引言 |
2.2 研究对象概况 |
2.2.1 单自由度地震模拟振动台 |
2.2.2 多自由度地震模拟振动台 |
2.3 地震模拟振动台系统整体构成 |
2.3.1 电液激振系统 |
2.3.2 台体及台面机械系统 |
2.3.3 传感器 |
2.4 地震模拟振动台控制系统 |
2.4.1 全数字式多通道伺服控制关键技术 |
2.4.2 多轴振动控制系统关键技术 |
2.5 地震模拟振动台的技术性能指标 |
2.5.1 单自由度液压振动台的检定方法 |
2.5.2 多自由度液压振动台的检定方法 |
2.6 本章小结 |
3 地震模拟台伺服控制系统研究 |
3.1 引言 |
3.2 振动台液压系统的数学模型 |
3.2.1 伺服阀流量方程 |
3.2.2 液压缸的流量方程 |
3.2.3 试件特性方程 |
3.3 传统的三参量伺服控制策略 |
3.3.1 三参量反馈控制 |
3.3.2 三参量顺馈控制 |
3.3.3 输入滤波器的设计 |
3.4 改进的三参量伺服控制方法研究 |
3.4.1 弹性试件力学模型 |
3.4.2 弹性试件的伺服控制研究 |
3.4.3 系统初始频响特性辨识方法优化 |
3.4.4 试验研究 |
3.5 基于LUGRE模型的振动台摩擦力补偿研究 |
3.5.1 摩擦力对地震模拟系统的影响 |
3.5.2 LUGRE摩擦力模型 |
3.5.3 反步积分控制器的设计 |
3.5.4 仿真研究 |
3.6 本章小结 |
4 地震模拟振动台的系统辨识及其病态问题研究 |
4.1 引言 |
4.2 系统辨识中的数学模型结构 |
4.2.1 时域模型 |
4.2.2 频域模型 |
4.2.3 辨识模型分析 |
4.3 地震模拟系统频响函数估计方法 |
4.3.1 输出端存在噪声的模型 |
4.3.2 输入端存在噪声的模型 |
4.3.3 输入输出端存在噪声的模型 |
4.4 频率响应函数矩阵的病态问题 |
4.4.1 病态问题的概念 |
4.4.2 病态程度的度量方法 |
4.4.3 病态现象的消除 |
4.4.4 仿真研究 |
4.5 本章小结 |
5 单轴时域复现振动控制技术研究 |
5.1 引言 |
5.2 多运动参量地震模拟控制方法研究 |
5.2.1 加速度时域复现的控制方法分析 |
5.2.2 多运动参量时域复现的控制方法 |
5.2.3 试验研究 |
5.3 试件弹塑性阶段的地震模拟台控制方法研究 |
5.3.1 地震台在试件弹塑性阶段的频响特性研究 |
5.3.2 加速度迭代控制方法分析 |
5.3.3 地震模拟快速迭代控制方法 |
5.3.4 试验研究 |
5.4 本章小结 |
6 多轴时域复现振动控制技术研究 |
6.1 引言 |
6.2 传统控制方法 |
6.2.1 控制原理 |
6.2.2 系统特性变化对试验性能的影响分析 |
6.3 多轴时域复现改进的控制方法 |
6.3.1 频响特性误差的估算 |
6.3.2 系统阻抗的局部更新方法 |
6.3.3 仿真研究 |
6.4 试验研究 |
6.5 本章小结 |
7 总结与展望 |
7.1 论文总结 |
7.2 主要创新点 |
7.3 工作展望 |
参考文献 |
科研成果 |
(3)液压冲击器中管路蓄能效应的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 液压冲击器的发展概述 |
1.1.1 液压冲击机械的发展历程 |
1.1.2 液压冲击机械的技术特点 |
1.1.3 液压冲击机械的发展动向 |
1.2 液压冲击器类型、结构及研究方法概况 |
1.2.1 液压冲击器的类型 |
1.2.2 液压冲击器的基本结构 |
1.2.3 液压冲击器的研究方法 |
1.3 管道模型的研究概况 |
1.3.1 管道模型的研究意义 |
1.3.2 管道数学模型的研究概况 |
1.4 无蓄能器的液压冲击器的研究 |
1.5 课题来源、研究内容及研究意义 |
1.5.1 课题来源 |
1.5.2 研究内容 |
1.5.3 研究意义 |
第二章 液压冲击器工作原理和性能分析 |
2.1 液压冲击器的工作原理 |
2.1.1 后控式液压冲击器的工作原理 |
2.1.2 液压冲击器的设计要点研究 |
2.2 液压冲击器的运动学分析 |
2.2.1 有关参数和符号 |
2.2.2 液压冲击器的活塞速度图 |
2.3 液压冲击器蓄能器的数学模型研究 |
2.3.1 高压蓄能器的数学模型 |
2.3.2 回油蓄能器的数学模型 |
2.4 含蓄能器的液压冲击器系统的数学模型 |
2.4.1 建立液压冲击器数学模型的假设条件 |
2.4.2 液压冲击器系统的基本运动方程 |
2.5 本章小结 |
第三章 高压胶管分布参数模型和集中参数模型 |
3.1 管道动力学常用研究方法简介 |
3.2 管道分布参数模型的研究 |
3.2.1 管道分布参数模型 |
3.2.2 管道分布参数模型的近似 |
3.2.3 传递矩阵基本元素的近似 |
3.3 管道集中参数模型的研究 |
3.3.1 管道传统的集中参数模型 |
3.3.2 管道的集中参数模型的改进 |
3.3.3 对频率相关液阻方程的简化 |
3.4 本章小结 |
第四章 液压冲击器系统的动态仿真研究 |
4.1 液压冲击器系统的仿真模型 |
4.1.1 Matlab/Simulink 仿真环境 |
4.1.2 含蓄能器的液压冲击器仿真模型的建立 |
4.1.3 仿真模型的验证 |
4.2 无蓄能器的液压冲击器的仿真模型 |
4.2.1 无蓄能器液压冲击器的数学模型 |
4.2.2 高压胶管仿真模型的建立 |
4.2.3 无蓄能器的液压冲击器仿真模型的建立 |
4.2.4 仿真步长的选择及病态问题的解决 |
4.3 仿真结果分析 |
4.3.1 有无蓄能器冲击器性能的比较研究 |
4.3.2 胶管参数变化对冲击器性能的影响 |
4.3.3 进油胶管长度变化对冲击器响应的影响 |
4.3.4 无低压蓄能器对冲击器性能的影响 |
4.4 本章小结 |
第五章 实验研究 |
5.1 液压冲击器性能测试方法简介 |
5.2 实验方案设计 |
5.2.1 实验目的 |
5.2.2 实验内容 |
5.2.3 实验原理与方案 |
5.3 实验结果分析 |
5.3.1 有蓄能器冲击器和无蓄能器冲击器的性能比较 |
5.3.2 改变胶管参数对无蓄能器冲击器性能的影响 |
5.3.3 无低压蓄能器冲击器性能的变化分析 |
5.4 管道振动分析 |
5.4.1 管道谐振的条件 |
5.4.2 管道系统的基本消振措施 |
5.5 本章小结 |
第六章 全文总结 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士期间从事科研以及发表论文情况 |
(4)液控磨粉机加载系统缓冲性能的结构参数优化(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 粉体的应用和制备方法概述 |
1.1.1 粉体应用概述 |
1.1.2 细粉体制备概述 |
1.2 新型液控盘辊磨粉机的研制 |
1.2.1 高压料层粉碎磨机概述 |
1.2.2 高压料层粉碎加载方式概述 |
1.2.3 新型液控盘辊磨粉机的主机结构和工艺流程 |
1.3 课题研究的主要内容 |
1.3.1 高压料层粉碎磨机运行中的振磨现象 |
1.3.2 新型液控盘辊磨粉机液压加载系统的缓冲性能 |
1.3.3 研究的主要内容 |
1.3.3.1 研究的技术路线 |
1.3.3.2 优化基础理论 |
1.3.3.3 国内外研究概况 |
1.3.3.4 本文的主要工作 |
第二章 新型液控盘辊磨粉机液压加载系统缓冲性能的分析模型 |
2.1 加载系统液压回路概述 |
2.2 加载系统缓冲性能的理论模型 |
2.2.1 确定加载系统的简化模型 |
2.2.2 绘制加载系统的功率键合图 |
2.2.3 推导加载系统的状态方程 |
2.2.4 确定状态方程的参数值 |
2.2.5 引起动态过程的输入信号、状态变量初值、系统输出变量 |
2.3 编制加载系统的仿真模型 |
2.3.1 选择仿真算法 |
2.3.2 必要的物理约束 |
2.3.3 编制仿真程序 |
2.4 实验设计、测试系统与实验内容 |
2.4.1 实验设计与测试系统 |
2.4.2 实验及结果分析 |
2.4.3 调整仿真模型的“软参数” |
2.4.5 仿真结论 |
第三章 影响加载系统缓冲性能的结构参数优化研究 |
3.1 优化概述 |
3.2 液压加载系统缓冲性能优化的目标函数 |
3.2.1 加载系统缓冲性能优化的目标函数 |
3.2.2 求解优化目标函数 |
3.3 优化变量及约束条件 |
3.3.1 选择优化变量 |
3.3.2 约束条件 |
3.4 加载系统缓冲性能优化的适用算法研究 |
3.4.1 优化数学模型的特征 |
3.4.2 选择优化算法 |
3.4.3 复合形法 |
第四章 加载系统缓冲性能结构参数的优化与结论分析 |
4.1 加载系统优化模型的编制 |
4.2 加载系统优化结果的验证 |
4.2.1 优化过程的分析 |
4.2.2 验证优化结论 |
4.3 寻优结论的理论分析与研究 |
4.3.1 加载系统中涉及缓冲性能的相关设计 |
4.3.2 缓冲性能最佳参数匹配的理论分析 |
第五章 结论与展望 |
符号应用说明 |
致谢 |
参考文献 |
(5)电液锤液压系统的动态分析与研究(论文提纲范文)
第一章 绪论 |
1.1 电液锤概述 |
1.2 电液锤的发展 |
1.2.1 电液锤的发展现状 |
1.2.2 电液锤的分类 |
1.2.3 电液锤的推广意义 |
1.3 本课题的研究意义和研究内容 |
本章小结 |
第二章 电液锤液压系统的分析 |
2.1 五吨自由锻电液锤液压系统结构特点和主要液压元件的性能结构分析 |
2.1.1 五吨自由锻电液锤液压系统原理 |
2.1.2 主操纵阀的工作原理 |
2.1.3 快速放液阀的工作原理 |
2.1.4 二通插装阀的基本结构及工作原理 |
2.1.4.1 二通插装阀的基本结构 |
2.1.4.2 二通插装阀的工作原理 |
2.2 模锻电液锤液压结构特点 |
2.2.1 德国 LASCO以及捷克 SMERA电液锤的特点 |
2.2.2 太原重机学院电液锤的特点 |
本章小结 |
第三章 五吨自由锻电液锤液压系统动态数学模型及参数识别 |
3.1 液压系统的建模 |
3.1.1 组合建模法 |
3.1.1.1 组合建模法的原则和作法 |
3.1.1.2 组合建模法建模原理和步骤 |
3.1.2 液压大系统模型 |
3.2 五吨自由锻电液锤液压系统动态数学模型的建立 |
3.2.1 打击过程的分析及数学模型的建立 |
3.2.2 回程过程的分析及数学模型的建立 |
3.3 参数辨识 |
3.3.1 参数辨识原理 |
3.3.2 参数辨识实验 |
本章小结 |
第四章 液压系统动态特性仿真 |
4.1 液压系统的仿真软件 |
4.1.1 SIMULINK模型基本结构 |
4.1.2 SIMULINK仿真运行原理 |
4.2 电液锤数学模型存在的主要问题 |
4.3 算法的选择 |
4.4 电液锤动态特性的仿真 |
4.4.1 打击行程 |
4.4.2 回油行程 |
本章小结 |
第五章 调压保险阀动态特性分析 |
5.1 调压保险阀结构特点和功能 |
5.2 理论分析 |
5.3 调压保险阀动态特性的仿真及优化 |
本章小结 |
参考文献 |
(6)电液锤液压系统建模方法研究(论文提纲范文)
第一章 绪论 |
1.1 课题来源 |
1.2 电液锤概述 |
1.3 国内外电液锤的发展和研究状况 |
1.3.1 国外电液锤的发展和研究状况 |
1.3.2 国内电液锤的发展和研究状况 |
1.4 我公司蒸空、汽锤改造方向 |
1.5 电液锤动态特性分析现状 |
1.5.1 概述 |
1.5.2 传统的传递函数法 |
1.5.3 引用状态空间法 |
1.6 本文的工作和意义 |
第二章 电液锤液压驱动系统的功率键合图 |
2.1 功率键合图 |
2.2 锻造公司改造用DY 系列电液锤的工作原理 |
2.3 电液锤液压驱动系统的功率键合图 |
2.3.1 回程过程的功率键合图 |
2.3.2 打击过程的功率键合图 |
2.4 电液锤主要件的力学分析 |
2.4.1 主阀的随动阀芯的受力情况分析 |
2.4.2 蓄能器活塞的受力分析 |
2.4.3 快速放液阀的阀芯受力情况 |
2.4.4 锤头组件的受力分析 |
2.5 本章小结 |
第三章 电液锤液压驱动系统的数学模型 |
3.1 状态空间法的引入 |
3.2 回程过程的状态方程 |
3.2.1 回程过程的功率键合图分析 |
3.2.2 回程过程的状态方程 |
3.3 打击过程的状态方程 |
3.4 本章小结 |
第四章 电液锤液压驱动系统的动态特性分析与实验研究 |
4.1 电液锤液压驱动系统打击过程的动态特性分析 |
4.2 电液锤液压驱动系统数学模型研究 |
4.2.1 数学模型分析 |
4.2.2 状态方程中存在”病态”问题的原因分析 |
4.2.3 “病态”问题的解决 |
4.3 电液锤液压驱动系统的仿真程序的编制 |
4.4 电液锤液压系统动态特性的数字仿真 |
4.4.1 输入信号的数字模拟 |
4.4.2 1 吨模锻电液锤液压系统仿真结果分析 |
4.5 用数学模型优化系统参数 |
4.6 本章小结 |
第五章 电液锤研究成果的实现 |
5.1 电液锤的先进性 |
5.1.1 使用操作方面的先进性 |
5.1.2 不受动力源控制的先进性 |
5.1.3 改善了环境的先进性 |
5.1.4 降低了劳动强度的先进性 |
5.2 电液锤的经济性 |
5.2.1 蒸汽锤的能耗 |
5.2.2 空气锤的能耗 |
5.2.3 电液锤吨锻件的能耗和动力费用 |
5.2.4 吨锻件的平均效益 |
5.2.5 经济效益分析 |
5.2.6 社会效益分析 |
5.3 电液锤研究成果的实现 |
5.3.1 一般结构组成及布置 |
5.3.2 电液锤主要技术参数 |
5.3.3 研究成果实现后的经济效益 |
5.3.4 使用维护 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论 |
致谢 |
主要参考文献 |
本文摘要 |
ABSTRACT |
导师及作者简介 |
(7)挖掘机器人虚拟样机建模技术及其应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 虚拟样机技术概述 |
1.2.1 虚拟样机技术的概念及特点 |
1.2.2 虚拟样机技术的研究现状 |
1.2.3 虚拟样机技术的应用现状 |
1.3 虚拟样机技术与挖掘机器人开发 |
1.4 论文研究思路、主要研究内容及创新之处 |
1.4.1 论文研究思路 |
1.4.2 主要研究内容 |
1.4.3 论文的创新之处 |
1.5 论文体系结构 |
第二章 挖掘机器人虚拟样机开发平台和策略研究 |
2.1 挖掘机器人概述 |
2.1.1 挖掘机器人系统组成 |
2.1.2 基于虚拟样机的挖掘机器人研究策略 |
2.2 挖掘机器人虚拟样机实现的关键技术及难点 |
2.2.1 关键技术 |
2.2.2 实现的难点 |
2.3 挖掘机器人虚拟样机开发策略 |
2.3.1 开发流程 |
2.3.2 虚拟样机数字组成 |
2.4 挖掘机器人虚拟样机支撑技术及软件 |
2.4.1 支撑技术 |
2.4.2 选用软件平台 |
2.5 本章小结 |
第三章 挖掘机器人虚拟样机动力学建模技术研究 |
3.1 运动学模型 |
3.1.1 结构运动参数 |
3.1.2 运动学正问题 |
3.1.3 运动学逆问题 |
3.2 动力学理论模型 |
3.2.1 动力学方程 |
3.2.2 速度和加速度方程 |
3.2.3 驱动力和力矩方程 |
3.3 ADAMS动力学模型 |
3.3.1 挖掘机器人机构分析 |
3.3.2 基于ADAMS的挖掘机器人机构系统参数化建模 |
3.4 本章小结 |
第四章 挖掘机器人虚拟样机液压和控制系统建模技术研究 |
4.1 液压系统仿真概述 |
4.1.1 液压系统建模仿真原理及技术 |
4.1.2 液压系统建模的步骤 |
4.1.3 液压系统仿真基本方程 |
4.2 挖掘机器人液压系统组成及工作原理 |
4.2.1 挖掘机器人液压系统原理图 |
4.2.2 液压系统组成 |
4.2.3 工作原理 |
4.3 挖掘机器人液压系统建模 |
4.3.1 液压元件模型 |
4.3.2 液压缸内摩擦力确定 |
4.4 挖掘机器人控制系统建模 |
4.4.1 动力系统节能控制模型 |
4.4.2 关节伺服控制模型 |
4.5 液压系统模型与机械系统的关联集成 |
4.5.1 液压系统模型与机械系统模型的参数关联 |
4.5.2 ADAMS仿真模型 |
4.6 本章小结 |
第五章 挖掘机器人虚拟样机拟实化技术研究 |
5.1 挖掘机器人工作环境建模 |
5.1.1 土壤挖掘阻力模型的的研究现状 |
5.1.2 挖掘机器人虚拟样机环境中的土壤挖掘阻力模型 |
5.2 挖掘机器人虚拟样机的验证技术 |
5.2.1 定性分析验证 |
5.2.2 定量验证 |
5.3 挖掘机器人虚拟样机交互控制 |
5.3.1 ADAMS交互界面二次开发 |
5.3.2 虚拟样机动作控制 |
5.3.3 挖掘机器人虚拟样机交互控制技术 |
5.4 结论 |
第六章 挖掘机器人虚拟样机模型应用研究 |
6.1 挖掘机器人虚拟样机应用概述 |
6.2 挖掘机器人动力系统节能控制仿真实验 |
6.2.1 挖掘机器人动力系统节能控制分析 |
6.2.2 挖掘机器人节能控制虚拟样机仿真实验分析 |
6.3 挖掘机器人复合动力节能控制仿真实验 |
6.3.1 复合动力控制概述 |
6.3.2 挖掘机复合动力节能控制 |
6.3.3 挖掘机器人复合动力节能虚拟样机仿真实验分析 |
6.4 基于虚拟样机的挖掘机器人规划控制仿真及优化 |
6.4.1 实现方案 |
6.4.2 轨迹规划仿真 |
6.4.3 控制仿真及优化 |
6.5 本章小结 |
第七章 总结和展望 |
7.1 研究总结 |
7.2 研究展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的学术论文及科研工作 |
致谢 |
(8)船用张紧器系统动态建模与仿真研究(论文提纲范文)
第一章 绪论 |
1.1 液压系统动态建模与仿真技术 |
1.1.1 液压系统建模方法概述 |
1.1.2 液压系统仿真研究发展与现状 |
1.2 选题的意义和背景 |
1.3 本文主要研究工作 |
1.4 本文组织安排 |
第二章 船用张紧器系统总体设计 |
2.1 张紧器系统总体结构与工作原理 |
2.1.1 张紧器系统结构设计 |
2.1.2 张紧器系统工作原理 |
2.1.3 张紧器系统安全措施 |
2.2 张紧器液压系统设计 |
2.2.1 张紧器液压系统功能 |
2.2.2 张紧器液压系统工作原理 |
2.3 本章小结 |
第三章 建模与仿真技术理论基础 |
3.1 功率键合图理论基础 |
3.1.1 概述 |
3.1.2 键合图基本构成元素 |
3.1.3 液压系统键合图模型的建立 |
3.1.4 功率键合图的几个技术问题 |
3.2 Matlab/Simulink仿真技术 |
3.2.1 Matlab/Simulink在仿真中的应用 |
3.2.2 Matlab/Simulink仿真中几个技术问题 |
3.3 本章小结 |
第四章 张紧器液压系统的数学建模 |
4.1 液压张紧器各子系统动态模型 |
4.1.1 变量柱塞泵子系统 |
4.1.2 蓄能器子系统 |
4.1.3 低速大扭矩马达子系统 |
4.1.4 主溢流阀和管线子系统 |
4.2 液压张紧器系统的动态模型 |
4.2.1 张紧器液压系统功率键合图 |
4.2.2 张紧器液压系统的数学模型 |
4.3 数学模型中的各参量处理 |
4.3.1 定常参数的处理 |
4.3.2 时变参数的处理 |
4.3.3 约束条件的处理 |
4.4 本章小结 |
第五章 张紧器各子系统动态仿真分析研究 |
5.1 数学仿真算法与程序 |
5.1.1 数值积分法基本原理 |
5.1.2 仿真计算中的几个问题 |
5.2 张紧器各子系统动态仿真分析 |
5.2.1 变量泵子系统仿真分析 |
5.2.2 蓄能器子系统仿真分析 |
5.2.3 低速大扭矩马达子系统仿真分析 |
5.3 本章小结 |
第六章 张紧器系统动态仿真研究 |
6.1 张紧器系统动态仿真 |
6.1.1 张紧器系统仿真模型 |
6.1.2 张紧器系统动态仿真 |
6.2 典型元件参数对张紧器动态特性的影响 |
6.2.1 蓄能器子系统的影响 |
6.2.2 主溢流阀子系统的影响 |
6.2.3 其它系统因素的影响 |
6.3 液压元件动态仿真 |
6.3.1 概述 |
6.3.2 液压仿真库特点及结构 |
6.4 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 全文研究工作总结 |
7.2 进一步工作展望 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
攻读硕士学位期间学术论文发表情况 |
(9)液压仿真软件ZJUSIM的开发与参数优化研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 课题背景和意义 |
1.2 液压仿真软件的发展与现状 |
1.3 系统的开发思路 |
1.4 主要研究内容 |
第二章 ZJUSIM原理 |
2.1 方案选择 |
A. 建模 |
B. 状态方程求解 |
C. 微分方程组算法 |
2.2 系统仿真和结果输出 |
2.3 元件参数优化 |
第三章 ZJUSIM的关键技术 |
3.1 开发工具选择和应用 |
3.2 关键函数库 |
的应用。'>3.2.1 Matrix |
3.2.2 Amzi逻辑函数库 |
3.2.3 C++标准模板库STL |
第四章 ZJUSIM图形交互界面的研究和开发 |
4.1 WINDOWS与GUI概述 |
4.2 ZJUSIM交互界面的研究和开发 |
4.2.1 Prolog与数据文件的结合和应用 |
4.2.2 参数赋值界面开发 |
4.2.3 仿真和仿真结果输出开发 |
4.2.4 参数优化界面开发 |
4.3 界面操作 |
第五章 仿真优化模块的开发和实例验证 |
5.1 液压仿真优化算法选择 |
5.2 液压仿真优化开发 |
5.3 典型的液压同路的参数优化 |
5.4 注射机液压系统仿真优化 |
5.5 总结 |
第六章 总结和展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
(10)液压系统仿真中的病态问题研究(论文提纲范文)
0 引言 |
1 液压系统病态问题分析 |
2 解决病态问题的策略 |
3 结语 |
四、液压系统仿真中的病态问题研究(论文参考文献)
- [1]凿岩机器人钻臂运动轨迹控制研究[D]. 王雷坤. 江西理工大学, 2019(01)
- [2]地震模拟振动台的时域复现控制策略研究[D]. 田磐. 浙江大学, 2015(01)
- [3]液压冲击器中管路蓄能效应的研究[D]. 高双锋. 中南大学, 2007(05)
- [4]液控磨粉机加载系统缓冲性能的结构参数优化[D]. 王芳. 郑州大学, 2006(11)
- [5]电液锤液压系统的动态分析与研究[D]. 闫凤民. 吉林大学, 2005(04)
- [6]电液锤液压系统建模方法研究[D]. 任志宏. 吉林大学, 2005(03)
- [7]挖掘机器人虚拟样机建模技术及其应用研究[D]. 刘静. 浙江大学, 2005(07)
- [8]船用张紧器系统动态建模与仿真研究[D]. 江峰. 大连理工大学, 2004(04)
- [9]液压仿真软件ZJUSIM的开发与参数优化研究[D]. 吴跃斌. 浙江大学, 2004(04)
- [10]液压系统仿真中的病态问题研究[J]. 高钦和,郭晓松. 机床与液压, 2002(06)