基于键合图——状态空间法的氮爆式液压碎石器研究

以一种结构新颖的氮爆式液压碎石器为研究对象,应用键合图———状态空间法这一先进的动态建模方法建立了氮爆式液压碎石器系统较为详尽的数学模型,在此基础上进一步探讨了氮爆式液压碎石器系统的工作参数、结构参数对其动态特性的影响规律,数字仿真结果与实验测试结果基本吻合,这对氮爆式液压碎石器的设计开发具有重要的指导意义。

键合空间模型拓扑结点表示及状态方程推导

键合空间理论是系统动力学键合图理论的拓展。键合空间模型如同键合图模型一样可以通过图示符号模型的自动推导而得到系统的状态方程。该文首先论述了键合空间模型结点的确定法则 ,提出了键合空间模型结点拓扑表述方法 ,由此得到了以结点为中心的键合空间模型自动推导方法———拓扑结点法。相对于以键号为中心的自动推导方法来讲 ,拓扑结点法可以使键合空间模型数学描述更为精练 。

“非标准”键合图的自动建模方法

对“非标准”键合图的自动建模方法进行了探讨。所提出的伪状态变量法 ,可较为有效地解决制约计算机建模过程自动化的“非标准”结点结构数学模型的自动建立问题 ,此种建模方法具有实用性好 ,效率高和便于计算机实现等特点。

基于状态空间表示法的机械产品概念设计

分析了机械工程系统的功能关系 ,确立待设计系统的状态变量 ,利用键合图的基础元件建立状态空间转换矩阵 .根据机械系统中能量传递建立系统状态空间模型 ,采用状态空间变换操作 ,产生多个设计方案 ,并结合电动静脉注射器设计说明其应用 .

旋量键合图在并联机构动力学建模中的应用

旋量键合图将旋量理论与键合图相结合,兼具了旋量理论描述空间并联机构简洁、直观及键合图多能域建模统一、规范的特点。对空间并联机构基本组成单元——构件和运动副,利用旋量键合图,构建动力学模型,并进行模块化处理。在此基础上,调用单元模块,就可建立与可视化的机构一一对应的并联机构旋量键合图模型,按照规则化推导方法,得到适用于现代控制理论的空间并联机构状态方程。以曲柄滑块机构及空间3-UPS/S并联机构为研究对象,验证旋量键合图模块化建模的可行性,给出空间并联机构具有通用性的规则化动力学建模过程,并且进一步分析空间3-UPS/S并联机构匀速及加速运动状态下驱动力、支链约束反力变化规律。这种建模方法的应用为后续构建机器人系统全局动力学模型及控制研究奠定基础。

小车-吊重-桥机主梁耦合系统键合图建模及动力学分析

为保证桥机安全可靠工作,桥机振动问题是大型起重设备中十分重要的研究课题,而传统所采用的是单一能域建模方法。鉴于此,针对小车-吊重-桥机主梁耦合系统,利用键合图分块建模的特点,分别建立小车运动系统和简支梁承重结构对应的键合图模型。根据两个子系统之间的功率守恒,组合完成耦合系统的键合图模型,借此建立耦合系统的状态方程。针对小车运行加速-匀速-减速的实际工况,根据状态方程计算系统的耦合频率,采用状态空间迭代解法求解主梁跨中动力响应。分析吊重与小车质量比、绳长和吊重摆动对系统耦合频率和主梁跨中动力响应的影响。结果表明:利用键合图法可以快速有效地构建复杂耦合系统的动力学模型;小车-吊重-桥机主梁耦合系统的动力学特性不仅与小车运行的速度、加速度有关,而且与吊重与小车质量比、绳长和吊重摆动有关。

液体静压轴承控制系统的动态性能研究

目前,针对磨床液体静压轴承控制系统进行动态特性分析时,多限于采用经典控制论的方法,为此,对液体静压轴承控制系统具有的非线性(特性)、多输入多输出(特性)、时变特性等进行了仿真与实验研究。首先,分析了液体静压轴承系统的工作原理,并采用键合图理论建立了液体静压轴承控制系统键合图模型,推导出了系统的状态空间方程;然后,运用仿真软件MATLAB/Simulink对轴承控制系统进行了仿真,分析了其时域响应特性;最后,搭建了液体静压轴承试验平台,对该液体薄膜反馈静压轴承系统的动态性能进行了验证,并将其结果与仿真结果进行了对比分析。研究结果表明:该液体薄膜反馈静压轴承系统具有良好的静态性能和动态特性,静态误差减小5%,动态特性指标超调量为12%,响应时间为10 ms,峰值时间为6 ms左右,综合指标均得到了改善,满足了期望的设计技术参数要求;解决了该液体静压轴承静态精度较低,以及动态特性易受外界载荷扰动的问题。

液压挖掘机回转节能装置的运动特性

本文在理论上对回转节能装置的工作特性进行了较为详细的分析,建立了节能装置在不同工况的数学模型,给出了模型的数值解法,利用功率键合图和状态空间法建立了节能型液压回转系统的数学模型并进行了计算机仿真。

液压式风力致热系统风机限速控制装置的设计及计算机仿真

本文介绍了一种风力致热系统中风机限速自动控制装置的结构及工作原理,并应用空间状态分析法做出了限速装置功率键合图,进而建立起了的该装置的数学模型,进行了其动、静态特性的仿真。在仿真的基础上取得了合理的设计参数,并由此进行了该装置的设计和实验研究。

液压·液力

GJ941074 起升机构液压系统动态特性仿真研究[刊,中]/张德文…//工程机械.—1993,24(9).—9～13,21 采用功率键合图——状态空间法技术,建立了起升机械液压系统的数字模型,在微机上进行数学仿真,经实验验证结果基本相符。