基于PCA/PSO的3T1R并联机构性能优化

根据少自由度并联机构应用广泛的优点,提出了一种3T1R并联机构,该机构具有构型简单、结构对称、定位精度高等特点,可应用于小范围的精密操作,或者是大范围的搬运、分拣以及喷涂等领域。基于方位特征方程的拓扑分析理论,对该并联机构完成了自由度种类以及数目的分析与验证;基于闭环矢量法完成了运动学模型建立,并通过位置正逆解算例验证了运动学的合理性。基于位置逆解方程利用极限边界搜索法分析了3T1R并联机构可达工作空间;通过速度分析建立了速度雅可比矩阵,并根据该矩阵分析机构的定位精度与可操作度性能指标。利用主成分分析(PCA)与粒子群算法(PSO)对3个性能指标进行优化设计,并对优化结果进行了分析,最终优化后可达工作空间体积从0.2933m3提高到0.4231m3,定位精度误差放大因子从15.5044减小至4.4308,可操作度指数从9.7027减小至1.3996。

PLC梯形图编辑功能的仿真软件

可编程序控制器(ProgrammableLogicController,简称PLC)近年来在各厂矿企业得到了广泛的应用。但是PLC的生产厂家众多,各种机型互不兼容,学习和操作没有统一标准。该文利用VisualC++开发PLC梯形图编辑功能的仿真软件,模拟PLC编程器的功能。该软件能够实现梯形图符号的编辑、语法检测、逻辑错误检查等功能,为PLC的学习和使用者提供一个友好的编程环境。

基于RecurDyn软件的采煤机牵引部传动系统动力学仿真

基于非线性理论和多体接触动力学理论,建立了采煤机牵引部齿轮传动系统的全刚体模型和刚-柔耦合模型,运用Ansys软件将刚性齿轮柔性化,将建好的模型分别导入到RecurDyn多体动力学软件中进行仿真分析,在仿真动画环境下直观、动态的描述了轮齿啮合接触过程,并根据仿真结果对传动系统进行了优化改进。对比全刚体模型和刚-柔耦合模型的仿真结果,研究表明牵引部传动系统采用刚-柔耦合多体动力学模型的动态性能更符合实际,同时也解决了大型机械传动系统进行多体接触仿真的难题,为齿轮多体动力学模型在工程中的应用奠定了基础。

数控实验教学仿真软件的开发

利用Visual C++开发数控技术刀具轨迹仿真软件,用于本科生实验教学。该软件可以实现数控程序的编制、语法检测、插补放大、刀具轨迹仿真、基础知识学习等功能。

基于模糊PID控制的掘进机恒功率控制系统的研究

针对悬臂式掘进机截割过程中负载变化剧烈、随机性大的问题,利用PLC和模糊PID控制实现对掘进机截割电机的恒功率控制,建立了仿真模型,并利用Simulink进行了仿真分析。结果表明:通过PLC和模糊PID控制的掘进机截割恒功率控制系统提高了系统的控制精度和稳定性,使掘进机能够根据不同的煤岩特性,调节摆动速度,提高了掘进机的工作效率。

高速铣削GH3039高温合金的切削用量研究

GH3039是一种镍基高温合金,对其切削加工时会产生很大的切削力,以至于对刀具磨损、加工精度和生产效率等均产生很大的影响。针对上述问题,提出使用硬质合金刀具来加工这种材料,利用线性回归方法,建立GH3039高温合金的铣削力模型,并通过极差分析得到合理的切削用量,为GH3039高温合金的实际铣削加工提供参考依据。

基于ADAMS的纵轴式掘进机纵向振动的仿真研究

为了掌握纵轴式掘进机的纵向振动特性,提高机器工作的可靠性,利用多体动力学理论,建立了掘进机的多刚体动力学模型,分析并确定了截割头载荷及履带与底板之间的载荷。通过模态分析,提取了系统的模态振型并绘制了系统振动的频响图,确定了振动较大的频率范围。为进一步探究纵轴式掘进机的振动特性,利用计算机数值仿真研究液压系统的阻尼、截割头、悬臂与机体的刚度和质量变化对掘进机振动的影响,获得了截割头、悬臂、机体几何中心的纵向振动特征。研究结果表明:当机体质量增加5%时,截割头、悬臂的纵向振幅分别减小38%、20%;当液压系统的阻尼系数增加20%时,截割头、悬臂、机体的纵向振幅分别减小33%、12%、10%;当机体的刚度增加1倍时,截割头、悬臂的纵向振幅分别减小35.8%、25%,所得结论为进一步分析掘进机振动特性提供了理论依据。

汽车转向节静动态特性分析与多目标拓扑优化

为使复杂工况下运行的SUV汽车在满足各项性能要求的基础上实现轻量化,以汽车转向节为研究对象,利用变密度连续体结构拓扑优化与折衷规划法相结合来建立多目标优化函数模型,利用层次分析法确定各子目标的权重,进行多目标拓扑优化,得到了材料的理想分布.优化前后的转向节静动态特性对比分析表明,采用多目标拓扑优化方法设计的汽车转向节在轻量化的基础上提高了其结构的刚度和固有频率,实现了多目标同时优化.

PLC在数控机床控制系统中的应用

简述数控机床和数控系统的构成 ,详细分析了可编程序控制器 (PLC)在数控机床中的应用方式及其特点 ,以及PLC在数控机床中的作用及与各种装置的连接方法 ;研究了数控代码中开关量信号的PLC的实现方法 ,并对其控制逻辑进行了举例说明。

2PRS/2PUS四自由度并联机构工作空间分析

针对一种新型2PRS/2PUS并联机构进行自由度的计算,分析了机构的输出特性。利用数值算法与欧拉角算法相结合,建立了机构的运动学逆解方程。对构件的约束条件进行详细分析,借助MATLAB软件运用比较搜索法对工作空间进行求解,并对求解出的机构工作空间进行了分析。研究表明,该机构的工作空间具有对称性、内部无空洞、截面形状规则等优点,分析结果为该类少自由度并联机构的进一步研究提供了理论依据。

数控程序的编制及刀具轨迹仿真的实现

利用VisualC + +开发数控技术刀具轨迹仿真软件 ,用于本科生实验教学。该软件可以实现数控程序的编制、语法检测、刀具轨迹仿真、基础知识学习等功能。

网络化计算机辅助教学构想

随着计算机技术的飞速发展,多媒体辅助教学成为可能。文章首先阐述计算机网络辅助教学的地位和特点,对国内开展计算机辅助教学的现状进行分析;进而提出实现计算机网络辅助教学的具体措施,和对学校和教师的软硬件要求,并对前景进行了展望。

2PPaPaR并联机构性能分析及优化设计

提出了一种新型的四自由度3T1R并联机构——2PPaPaR并联机构,该机构具有结构简单、构型对称、工作空间大、定位精度高、灵巧度好等特点,可广泛应用于分拣、搬运以及包装等操作中。基于螺旋理论验证了该机构自由度的数目和种类,通过对其构型进行分析,基于闭环矢量法求得运动学正逆解模型,并利用正逆解算例进行了验证,以运动学逆解作为约束条件,基于数值法计算出该并联机构的工作空间。对机构的输入和输出速度特性进行分析,建立了机构雅可比矩阵,并基于此分析了该机构的奇异位形,给出了几种典型的奇异构型。以可达工作空间、定位精度和可操作度三种性能评价指标为目标函数,采用粒子群算法对机构几何尺寸参数进行优化设计,对比发现,优化后机构的运动性能有了明显的提高,从而为后续样机搭建提供了参考。

PLC梯形图语言编辑功能的软件实现

利用VisualC ++开发PLC梯形图编辑功能的仿真软件 ,模拟PLC编程器的功能。该软件能够实现梯形图符号的编辑、语法检查、逻辑错误检查等功能 ,具有学习和应用的实际价值。本软件使用二叉树和链表数据结构 ,实现了梯形图语言和语句表语言的互换算法。

基于OpenGL数控车削仿真的软件实现

本加工仿真系统以Windows2 0 0 0为平台 ,利用VisualC ++6 .0开发工具进行程序编制。利用基于OpenGL的计算机仿真和动画技术 ,采用基于数控代码的仿真方法 ,设计了NC代码编辑器 ,便于用户进行手工编程 ;设计了数控程序检查器和解释器 ,很好的解决了数控代码的计算机识别和分析问题 ;设计了仿真模块 ,很好的实现了数控车削加工的三维仿真。

基于Fluent的3D打印机成型腔内气固两相流动特性

基于计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)方法对3D打印设备成型腔内流道气固两相流流动特性进行数值模拟,结合一种小型3D打印机建立物理模型,应用固体颗粒轨迹追踪的方法分析该3D打印设备成型腔内部产生大量烟雾的原因,对目前实际生产过程中产生问题进行解释;通过改变吸气孔高度、吹吸气孔距加工平台高度,定性分析其对腔体内产生烟雾量的影响。结果表明:实际加工过程中腔体内部产生大量烟雾的原因是层流气体发散严重,使箱体内部产生涡流现象,增加固体小颗粒在成型腔内部滞留时间;通过吹吸罩除尘理论对该型3D打印设备吸气孔高度进行理论计算,当吸气孔高度为32 mm,吹吸气孔距加工上表面高度为32~37 mm时烟雾量可以达到最小。

PLC梯形图编辑功能的软件仿真

利用VisualC ++开发PLC梯形图编辑功能的仿真软件 ,模拟PLC编程器的功能。该软件能够实现梯形图符号的编辑、语法检测。

基于CFD的H型真空手套箱气固两相流动特性分析

基于计算流体力学方法对H型真空手套箱气内流道气固两相流流动特性进行数值模拟,以特种工况手套箱为研究对象,建立H型真空手套箱三维模型,应用气固双向耦合的方法探究该型手套箱的内部流场。通过分析内流道在不同工况下气固两相速度、颗粒粒径变化对固相运动过程的影响,对实际生产过程中箱体内达到理想氛围耗时较长、局部产生颗粒物沉积或烟雾现象进行阐释。通过理论分析和仿真发现,当固体颗粒物粒径恒定为90 nm时,随着进气口速度增大固体颗粒物速度随之明显增大,当进气口速度恒定为4.777 m/s,且颗粒粒径小于5μm时,固体颗粒物对气流组织伴随性良好;固体颗粒物粒径大于等于10μm时,固体颗粒物对气流组织伴随性较差,可能会产生局部沉积现象。

3-CPS并联机器人的机构分析及仿真研究

由于传统Stewart平台有支链运动耦合和工作空间小的缺点,因此以串并联混合机构形式,提出一种新型的六自由度并联机构。为解决运动耦合和工作空间小的问题,并且在保证运动精度的前提下降低生产成本,主要运用矩阵代数工具分析了该机构的反向运动学,运用数值迭代解法分析了该机构的正向运动学,并对该机构的速度加速度进行了分析。通过Adams仿真软件对运动学模型进行数值验证及分析,深入研究了该机构的运动特性和线性度,实验结果证明这种机构具有运动解耦特性和旋转对称性,可以进行良好的线性运动。通过Matlab仿真软件分析对机构驱动器的误差进行研究,实验结果证明该机构用于天文望远镜支撑平台时,保证动平台的运动精度的同时降低了生产成本。

基于Delaunay三角剖分的机器人工作空间体积求解

针对传统方法求解并计算并联机器人工作空间体积计算量大效率低的问题,采用Delaunay三角剖分法求取工作空间的体积。利用Matlab编程进行仿真,将Delaunay三角刮分法与子空间体积叠加法和微分法对比。结果表明,在相同的计算机配置下,采用改进的增量式Delaunay三角剖分的算法计算其体积值为6. 2645×10~5 mm^3,并耗时21 min;采用二值法计算其体积为6. 2639×10~5 mm^3,耗时27 min;采用微元法计算其体积值为6. 2643×10~5mm^3,并耗时31 min。改进的增量式Delaunay三角剖分法提高了求取工作空间的体积的效率。