基于ADAMS/MATLAB联合仿真的机械稳健设计

为了提升机械系统的精确度,首先构建ADAMS/MATLAB联合仿真的流程,确定ADAMS/MATLAB软件的输入和输出,并根据铝型材挤压机的特征添加约束力等参数。其次,根据建立的ADAMS/MATLAB仿真流程,模拟铝型材挤压机,由MATLAB软件得出仿真结果。最后,根据仿真结果,调整铝型材挤压机末端运动规律的冲击度,使铝型材挤压机可以平稳运行,提升铝型材挤压机的可靠性和稳定性。从运动学跟踪精度和加速度两方面对ADAMS/MATLAB的仿真结果展开测试,得出ADAMS/MATLAB仿真方法的运动学跟踪精度和加速度比较符合实际,精度较高,可以达到95%,误差较低,一般在3%左右,可以较好地还原铝型材挤压机的制作环境及制作过程,节约工业成本,降低错误率,提升机器质量。

基于Matlab和Adams六轴焊接机器人运动学分析与轨迹规划

为提高焊接机器人在狭小空间工作状态的稳定性和轨迹精确性,文章以应用于自动化焊接过程中的焊接六轴机器人为研究对象,采用标准的D-H方法建立了六自由度焊接机器人的理论模型,并对机器人的正向、逆向运动进行分析。运用Matlab和Adams的联合运动学仿真,获得末端执行器轨迹和各关节的角速度、角加速度响应曲线,验证了该焊接机器人具有良好的运动学性能,末端执行机构的运动是稳定的,并且在焊接过程中没有突变。在正确的理论模型的基础上,采用蒙特卡罗方法求解了焊接机器人的工作空间。结果表明:该机器人设计的操作空间合理,可以按照系统设定的轨迹在复杂工作环境中进行焊接作业,该验证方法可以为后续进一步研究样机控制提供理论支撑。

四级行星混合减速器Adams和Matlab联合动力学仿真

由于多级行星齿轮减速器结构复杂,不易进行性能检测。根据几何关系建立三维装配模型,基于齿轮齿面接触理论和动力学分析,构建Adams虚拟样机与Matlab的联合控制仿真模型,采用基于指数收敛观测器补偿的PID控制,实现直流伺服电机-减速器系统的调节。通过对混合减速器取样构件的角速度、角加速度及接触应力等参数的时域和频域特性分析,验证该联合控制机制的高精度、强抗干扰能力等优点,为此类系统的结构性设计和动态分析提供参考。

ADAMS/Matlab环境下车辆悬架联合仿真分析

针对ADAMS/View环境下某车辆1/4整车动力学模型,通过ADAMS/Control模块建立了ADAMS与Matlab软件之间的通信连接,在Matlab/Simulink环境下建立最优联合控制系统,运用ADAMS和Matlab/Simulink软件(即ADAMS/Matlab)进行联合仿真,并与在Matlab单一环境下运行的仿真模型进行对比分析。结果发现:两种分析方法都能使车辆悬架簧上总质量质心加速度均方根值和控制能量降低,而ADAMS/Matlab软件联合仿真控制下的悬架簧上总质量质心加速度和控制能量下降幅度更大。

基于MATLAB/ADAMS的平面三自由度并联机构的运动学和动力学分析及控制的初步设计

运用MATLAB软件对一种平面三自由度并联机构进行了运动学和动力学分析,并以图线形式展示了机构的运动规律和受力情况;然后通过在ADAMS中建模仿真,验证了MATLAB的计算结果,并将MATLBA计算所得数据拟合成运动方程代入AD AMS中模拟并联机构的控制。二者的分析结果为后续本机构控制系统的开发奠定了基础。

基于ADAMS模型的四旋翼飞行器悬停控制研究

针对四旋翼飞行器悬停控制问题,采用ADAMS(automatic dynamic analysis of mechanical system)搭建了四旋翼飞行器的非线性数学模型,并将模型导入Matlab中,采用PID控制策略对飞行器的飞行姿态和悬停状态进行控制.为了验证控制器的抗干扰性能,在飞行器平稳飞行的情况下对四旋翼飞行器的任一电机加入干扰电压信号后,飞行器能够迅速回到平稳状态.仿真和实验结果表明:所设计的控制器对于四旋翼飞行器具有响应速度快、超调小、鲁棒性强等特点;所采用的联合仿真方法效果直观.

基于ADAMS和MATTLAB的一种新型球形机器人的联合仿真

利用三维造型软件建立了新型球形机器人的虚拟样机模型,并建立起动力学方程。应用MATLAB/Simulink工具并结合ADAMS/View仿真软件对其运动学方程进行验证。通过数据得出方程的正确性。

电控半主动悬架控制策略研究

文章探讨了半主动悬架常见的控制方式,建立了汽车被动悬架和半主动悬架的数学模型,并根据数学模型分别建立了被动悬架、天棚阻尼控制开关式半主动悬架和最优控制半主动悬架的ADAMS与MATLAB联合仿真模型。通过对车身垂直加速度、悬架动挠度和轮胎动载荷的综合分析表明,相比于被动悬架,天棚阻尼控制开关式半主动悬架和最优控制半主动悬架显著提高了汽车平顺性和操纵稳定性。

液压四足机器人关键步态参数优化

针对四足液压仿生机器人walk步态中足端轨迹规划问题,提出了通过优化步高和步长这两个关键步态参数来提高机器人行走稳定性的方法.通过聚合交叉的方法进行实验设计,用速度和步长及仿真得到的评价函数值进行三维曲面拟合,用速度截取所拟合的曲面得到不同速度下的最优步长.较优的步高确定采用二分法.步高和步长的优化效果用评价函数和Adams仿真进行验证,其中评价函数的构造充分考虑了表征机器人机身姿态平稳性的多组参数;四足机器人行走的仿真实验表明使用所述方法优化后的步态参数进行足端轨迹规划,得到的机器人静步态具有优异的运动性能表现.

浮力摆式波浪能发电装置运动学仿真分析

作为浮力摆式波浪能发电装置的能量俘获部分,浮力摆的工作状态直接关系到整个发电装置的发电效率。为提高浮力摆式波浪能发电装置在各种波浪条件下(尤其是小波浪)的能量收集能力,最大程度地实现能量转化,在浮力摆各尺寸和结构不变的条件下,着重研究了浮力摆安装海域海况(波高、波浪周期)和浮力摆运行参数(浮力摆入水深度、重心位置和输出油压)变化对浮力摆运动规律的影响。应用ADAMS/MATLAB的耦合仿真技术,分析各参数对浮力摆运动的影响趋势,为优化浮力摆结构,提高发电效率指明了方向。

四旋翼飞行器带速度补偿的多回路PID位置跟踪控制

针对四旋翼飞行器的位置跟踪问题,采用ADAMS(automatic dynamic analysis of mechanical system)软件搭建了四旋翼飞行器的非线性数学模型,并将模型导入到Matlab中,采用多回路PID位置控制策略对飞行器的位置跟踪进行控制,并在此基础上提出采用速度PID进行补偿多回路PID的位置跟踪控制策略。仿真结果表明:所设计的速度PID对多回路PID的位置跟踪控制策略进行补偿,对于四旋翼飞行器位置控制具有响应速度快、超调小、鲁棒性强等特点;所采用的联合仿真方法效果直观。

智能下肢助力装置虚拟样机的联合仿真

尝试建立一种全新的智能助力装置虚拟样机模型,旨为提高下肢助力装置设计的效率与可靠性。将CATIA建立的机械模型导入ADAMS建立装置的三维虚拟样机模型,对助力装置的运动学及动力学进行了仿真验证,将虚拟样机模型与MATLAB/simulink结合,对助力装置动力学方程及搭建的控制系统进行联合仿真。根据人体的步态数据,采用PID控制算法对下肢助力系统进行控制。仿真结果表明,下肢助力控制系统有较好的动态响应特性和轨迹跟踪能力。研究结果能及时发现装置存在的缺点与不足,为助力装置样机研制和电机选型提供了参考,也为实现装置的助力提供了重要的理论依据。

面向机载光电平台的串联球面机构运动学建模与验模

传统机载光电平台框架结构限制了其载荷比,采用新型串联球面机构可以解决这一问题但缺少运动学模型作为设计支撑。基于D-H参数法,建立面向机载光电平台的串联球面机构正、逆运动学模型;采用MATLAB进行运动学模型的解算,并与多体动力学分析软件ADAMS进行比对验证模型的正确性;搭建了实验装置对实际传感器数据进行采集并进行运动学模型验证实验。实验结果表明,运动学模型在实验装置上的计算值与实测值之间的误差在5%以内且主要来自实验系统的机械加工装调误差和传感器测量误差。建立的模型为基于球面机构的光电平台视轴指向控制等应用研究奠定了基础。

力反馈系统控制参数优化研究

力反馈系统是飞行模拟器的重要组成部分,可为驾驶员提供准确的操纵力感,其研制的难点之一是如何快速地获得合适的控制参数。在已搭建起基于力矩电机的力反馈实物系统基础上,采用虚拟样机的方法,对整个力反馈系统进行控制仿真和参数优化。利用系统CAD模型,基于ADAMS平台构建了力反馈系统机械动力学模型,并在MATLAB-simulink中建立了系统控制环节模型进行联合仿真。经试验验证取得了良好的效果。

Fuzzy-PID的防冻液喷洒装置喷头稳定性研究

车载移动式防冻液喷洒装置在喷洒过程中,复合的喷洒动作对其末端件喷头的稳定性有较大影响。为改善喷头的稳定,设计了Fuzzy-PID控制器,并以Fuzzy-PID为控制策略进行了ADAMS/MATLAB的联合仿真分析。用喷头在竖直方向上的振动位移来衡量喷头的稳定性。将喷头在竖直方向上的振动位移偏差和位移偏差变化率作为输入,通过模糊控制器输出后在线调整PID控制器的三个参数KP、KI、KD,使喷头能适应复杂多变的工况条件。仿真结果表明,Fuzzy-PID控制器能明显地改善喷头的稳定性,与传统PID控制器相比,控制品质更高。最后通过试验验证了仿真方法的可行性。

卫星帆板不确定性分析

为了研究不确定性参数对卫星帆板系统展开锁定动力学响应过程的影响,对参数为随机和认知不确定性两种情况进行了分析。首先在ADAMS中建立了卫星帆板系统多体动力学模型并建立模型语言文件ADM、脚本控制文件ACF,在MATLAB环境下编辑脚本仿真分析程序进行不确定性多体动力学仿真分析。当参数为随机不确定性时,采用蒙特卡罗方法进行参数抽样并求得响应的置信区域;参数为认知不确定性时,用区间分析的方法求得系统响应边界。联合仿真结果表明两种不确定性分析方法均能定性分析参数不确定性对卫星帆板系统展开锁定响应过程的影响,为卫星帆板系统结构设计提供一定的参考依据。

基于四足机器人的全向运动控制与仿真

足式机器人的运动方式源于对哺乳动物的仿生学继承。对比轮式、履带式等机器人的运动方式有着明显的优越性。因此长期成为机器人研究领域的热点。足式机器人具有优异的地形适应能力。对山地、台阶、雨林等复杂地形环境有良好的适应性,也将成为野地军事作战的有力武器。尤其是模仿强大狩猎能力动物的四足机器人,其运动特性更具潜力。四足机器人也成为足式机器人领域的重点研究课题。相比于两足和六足机器人,四足机器人具备更高的平稳性,又减少了一些结构上和控制上的冗余性。本文对四足机器人的整体运动进行链系统建模分析,并通过简化正、逆运动学方程得出足端运动轨迹规划,结合齐次变换矩阵,实现对四足机器人的全向行走控制。基于ADAMS和Matlab联合仿真,进行trot和walk步态规划的优化设计。

搭载手枪的旋翼无人平台发射动力学研究

基于旋翼无人平台,为了实现侦查打击的应用,设计了一种以手枪为武器系统的六旋翼枪架方案,并对该枪架进行了发射动力学仿真。使用ADAMS软件建立动力学模型,并通过MATLAB软件编程建立了作用于旋翼机旋翼的升力、后向力与旋翼转速、平台线速度、平台俯仰角速度有关的空气动力学模型,并通过PID控制对旋翼转速进行控制。仿真模拟了旋翼机在空气动力学和发射冲击载荷作用下的飞行状态。结果表明,旋翼的阻尼有利于保证手枪在射击时旋翼机的稳定性,PID控制旋翼转速使得旋翼机可以在短时间内恢复稳定。仿真分析验证了旋翼无人平台的可行性,可为旋翼枪架的设计提供参考。

跨座式单轨牵引车自动牵引停车系统研究与分析

跨座式单轨列车采用橡胶轮胎,其转向架的换轮维护须在专用的转向架分离设备(换轮装置)上进行。本文研究了一种单轨列车转向架在换轮作业时的自动牵引定位方法,并用ADAMS与MATLAB进行联合仿真,对系统进行验证。

机器人装配作业轨迹规划研究

随着智能化、无人化技术的发展,机器人自主装配将成为工业生产自动化、无人化主要发展方向。针对采用机器人完成内燃机配件自动装配问题,依托Matlab/Adams联合仿真对工作路径进行轨迹规划仿真。建立装配机器人运动学模型,并对装配路径进行轨迹规划,利用Matlab/Adams联合仿真验证运动学模型的可行性,仿真结果表明装配机器人所规划的轨迹运动学和动力学特性良好,能够很好的按规划的路径完成装配作业,为内燃机配件装配实现无人化作业提供借鉴。