基于ProE的联合收割机二级齿轮减速器仿真分析

针对联合收割机二级齿轮减速器总体结构进行了设计,基于Pro/E建立了二级齿轮减速器模型并完成了产品的装配,最后利用Pro/E Mechanism仿真模块对所设计产品进行了运动仿真。结果表明:模型满足设计需求,具有较好的稳定性,对二级齿轮减速器进一步的优化设计具有一定参考作用。

基于Edem-RecurDyn联合仿真的火车皮厢底冻黏浮煤清扫机构性能优化分析

火车皮作为煤炭运输的主要设备之一,其运输效率一直是煤炭运输行业的关注重点,在北方地区冬季低温条件下,影响运输效率的主要原因是煤炭中所含的水分与凹凸不平的车厢内表面形成黏附,逐渐由车厢表层向煤炭内部扩散,最终产生冻车现象导致设备无法继续运行。首先,以不同清扫方式现存的问题为出发点,结合实际的工程项目,设计了一款自动化冻黏浮煤清扫机构并对其清扫性能进行优化研究。其次,通过理论研究分析建立浮煤冻黏颗粒模型,分析清扫过程中滚刀的运动情况并建立力学模型和数学模型。最后,联合多体动力学软件RecurDyn对清扫机构底部清扫滚筒性能进行仿真研究,求解不同滚筒转速、牵引速度和清扫深度对清扫性能的影响规律,通过优化寻求清扫阻力最小、能耗最低的性能参数匹配方案。结果表明,清扫机构的清扫效率受滚筒转速影响较小,随滚筒转速提高,清扫阻力大小在一定范围内波动;随着牵引速度不断提高,清扫阻力先降低后逐渐增高;清扫深度对清扫阻力的影响最大,随清扫深度的增加,其清扫阻力不断增加。根据单因素参数对清扫阻力大小影响规律,取合理范围利用响应面法对其综合影响规律进行仿真试验,得到目标函数后,利用Matlab对其数学模型求解最优解,最终得到滚筒转速为78 r/min、牵引速度为0.05 m/s、清扫深度为100 mm时,清扫机构所受阻力最小、清扫比能耗最低为0.22 kWh/m^(3),清扫机构性能达到最优。

长三角地区联合河长制政策效果模拟与仿真研究

基于DPSIR理论,运用系统动力学的方法,构建长三角地区联合河长制政策仿真模型,从水资源保护、水污染防治、水生态修复、水环境治理等维度,通过模拟与仿真,纵横对比联合河长制的政策效果,分析联合河长制政策2023—2035年的政策效果。研究结果表明:(1)长三角地区联合河长制政策整体效果比较显著,在水资源保护、水污染防治、水生态修复、水环境治理四个方面的政策效果明显;(2)自2023年起的未来十多年,联合河长制政策效果呈减弱趋势,并不具有较强的可持续性,要持续实现联合河长制较好的政策效果,需要进一步深化完善与联合河长制政策相配套的协作机制、动力机制、保障机制、监督机制等政策体系。论文为解决长三角地区流域治理中上下游,干支流、左右岸不协同,优化流域单元与行政单元间的“条”“块”协同机制,推进长三角地区协同大保护与高质量发展具有十分重要的理论意义和实践价值。

基于联合仿真的电励磁同步电机线性自抗扰控制

针对电励磁同步电机(EESM)在车用电机控制方向的研究,通过Maxwell设计EESM有限元模型,基于Simulink搭建电机控制系统模型。然后,根据凸极EESM的电机特性和电磁转矩分析,在控制系统中采用最大转矩电流比(MTPA)矢量控制方式在Simulink-Maxwell进行EESM控制系统的联合仿真验证。同时,控制系统电流环应用线性自抗扰控制(LADRC),基于电机已知参数在LADRC中设计模型辅助—扩张状态观测器(MA-LESO),以观测和消除系统扰动变量。仿真实验表明,采用MTPA矢量控制的电机在带载时转速波动降低,带载能力增强;在电流环中采用MA-LESO的LADRC控制器能使电机转速在稳态时波动更小,在带载时的抗干扰性能更强,电机运行过程相对稳定;电机负载转矩和定子电流在空载、负载时的波形更稳定,显著提升了电机运行性能。

液电混动履带底盘电液系统联合仿真与试验

针对传统以液压驱动或纯电驱动的履带式农机装备功耗大、系统响应慢、电池续航短、功率扭矩输出不足等问题,本文提出了一种高效液电混动履带式行走底盘,集成了液压驱动和电驱动两套独立动力系统,双液压马达及双伺服电机的四轮驱动结构,可实现整机大扭矩输出,利于整机轻量化设计;通过伺服电机速度及力闭环控制,适应匹配底盘外负载的变化,可显著改善闭式液压驱动系统的动态输出特性,提高整机动态控制性能并降低工作能耗。基于AMESim与Matlab建立了电液混动系统的联合仿真模型,对比分析整机在平地直线行驶、山地爬坡、原地转向等不同工况的行驶动态性能,试验结果表明所设计的液电混合驱动履带底盘最大行驶速度可达1.1 m/s,原地转弯时间最快为2.4 s,最小转弯直径为150 cm,可实现丘陵山地复杂地形转弯及调头;履带底盘直线行驶偏移率不大于3.3%;在相同工况下与液压驱动相比,液电混合动模式下整机能耗可减少9.3%,提高了整机工作效率。

秸秆翻旋联合整地机液压系统设计与仿真

针对联合整地机难以控制旋松深度和耕作地面平整度问题,文中设计了动态可调的新型整地机调整装置及其液压系统。对结构进行了分析并采用ADAMS软件进行多体运动学仿真,求解出液压缸伸缩量为0.12 m、旋松深度调整范围为0~0.15 m;采用ADAMS和AMESim软件机械液压联合仿真得出旋松装置上升平均速度为0.04 m/s、下降平均速度为0.03 m/s,验证了液压系统的稳定性,确定了液压元件的工作参数;采用仿真软件验证了液压系统承受冲击载荷的能力。仿真结果表明:调整装置能够满足联合整地机旋松和刮平调整作业要求,为样机制造提供了有力支撑。

基于Adams与Amesim的二维精密高速转台机电联合仿真分析

为解决高精度转台的位置控制精度问题,以二维精密高速转台为研究对象,使用Adams软件建立转台动力学模型进行仿真分析,以固定角度驻留效果来评价模型精度,实现了动力学仿真与分析.为进一步提高模型驻留精度,采用Amesim软件和Adams软件开展了联合仿真,由Adams软件负责传动计算求解,Amesim软件进行位置控制.相较于仅使用动力学模型进行仿真,联合模型的仿真结果相对误差在60°和120°的驻留分别减小到0.13%和0.09%,从模型精度上保证了联合模型在二维精密高速转台设计或改造上的准确性.最后对传动座样机进行测试,记录样机真实驻留角度,验证了联合模型的准确性和精度.

基于机液联合仿真模型的闸门启闭机故障注入及诊断研究

为了对含故障特征的弧形闸门系统运行信号进行评估和故障诊断研究,基于某弧形闸门试验平台检测数据,建立弧形闸门启闭机构的机液联合仿真模型,进行模型相似度分析和修正。通过基于闸门实时开度反馈信号闸门状态控制策略对闸门进行工作状态的控制,提高了仿真效率和稳定性,获得更符合实际的状态特征。在模型中注入液压系统与机械系统故障,分析故障对闸门运行信号产生的影响。为了充分体现故障特征信息,选取多个信号进行融合并调整权重分配,基于加权多通道数据融合方法解决了故障识别精度波动大的问题,为了提高网络模型的泛化能力,在网络模型中加入残差结构进行优化,基于迁移学习的卷积神经网络解决了故障识别精度低的问题。结果表明,构建的模型可以表现出弧形闸门工作过程中重要信号比如压力、流量、振动等信号特征的动态变化;使用改进后的加权多通道数据融合的基于残差结构优化的神经网络准确率达到了97.17%。

基于AMESim-Matlab联合仿真的拖拉机耕深控制研究

在拖拉机电控液压耕深控制系统的研究中提出力位综合-滑转率的联合控制方法及控制策略,加入滑转率监测控制,在最优滑转率区间允许范围内调节耕深。搭建电控液压悬挂的液压物理模型,并建立仿真模型,设计滑转率模糊控制器、力位综合模糊PID控制器,试验研究基于滑转率逻辑门限的多参数控制效果。试验结果表明在超出滑转率逻辑门限值时系统有较好的响应效果,对滑转率的变化有较优的跟随效果,为拖拉机耕深控制系统多参数控制提供理论基础。

单轨吊起吊马达同步控制联合仿真分析

为了提高单轨吊起吊液压系统面对偏载启动、负载突变和系统调速时的自适应性,更好地满足单轨吊智能化远程控制需求,提出一种基于BP-PID控制的单轨吊液压起吊同步控制系统。首先,分析液压系统原理,并分析转速控制原理和同步控制策略;其次,分析BP神经网络原理并设计BP-PID控制器;最后运用AMESim和MATLAB/Simulink建立液压系统模型和同步控制器模型,并与PID控制进行比较分析系统偏载启动特性、抗负载突变特性和系统调速特性。仿真结果表明:偏载启动时,系统采用BP-PID控制能够有效降低起吊马达超调量和最大同步误差,减少系统响应时间;负载突变时,系统采用BP-PID控制能够有效降低系统最大同步误差,减少系统响应时间,使系统具有更好的鲁棒性;调速时,系统采用BP-PID控制,无论目标转速增加还是减少,都能有效降低起吊马达超调量,减少系统响应时间。

电动汽车电控液压制动系统CarSim/Simulink联合仿真研究

针对某款国产电动汽车的电控液压制动系统,文章基于滑移率的比例-积分-微分(PID)控制提出了防抱死制动系统(ABS)模型,以改善车辆制动性能,提高在对开路面上的制动有效性和安全性。首先,使用Simulink软件建立液压电控制动系统的动力学模型;然后,基于滑移率设计PID控制器,并通过1/4车辆模型验证其有效性;最后,利用S函数将ABS控制器的Simulink模型输入CarSim平台中,开展CarSim/Simulink双平台联合控制仿真。结果表明,基于滑移率的PID控制的ABS对比无ABS的车辆,制动性能更加优越,在对开路面上制动稳定性更加明显。

舵机传动系统动力学联合仿真建模及实验研究

全电/多电飞行器舵机传动系统由电动舵机、传动机构、舵面以及控制系统所组成,其性能对飞行器的动态飞行品质和控制精度具有重要影响。根据电动舵机(EMA)结构组成,建立其系统动力学方程,并基于AMESim软件通过图形化建模方式建立其动力学模型。基于Virtual.Lab Motion软件建立传动机构动力学模型,此模型考虑了含间隙非线性接触碰撞效应、构件弹性变形和舵面负载等因素的影响。基于Coupled主从耦合联合仿真方式,建立舵机传动系统联合仿真模型。基于综合性能实验台开展了舵机扫频实验,并与仿真结果进行对比。结果表明:仿真结果与实验结果误差较小,验证了舵机传动系统联合仿真模型的正确性。

某型船用大功率液控离合器传动系统联合仿真研究

进行了有关船用大功率液压驱动齿式离合器运动学及接触动力学的Adams和AMESim联合仿真流程研究,并进行了联合仿真交互操作界面开发,在给定参数下,能够输出可视化的计算结果。仿真分析结果表明,齿式离合器轴向接合过程的动态特性与冲击载荷受到主动端扭转刚度与轮齿端面结构的影响;减压阀最大开口压力为2.5 MPa,该压力下的最大推力为1.884×10^(5) N;在内外圈发生碰撞时,油压会急速上升,如果减压阀的流量不足,则进油油路会泄漏。经过多次联合仿真发现,进口压力在0.008~0.01 MPa就能实现在4 s左右完成离合器的接合脱开过程。

基于数字孪生仿真的半导体可重入混合流水车间联合调度优化研究

在新一代信息技术与高端制造产业加速融合渗透的背景下,文中针对半导体车间订单动态到达、车间生产信息透明度低的问题,提出了一种基于数字孪生仿真的半导体可重入混合流水车间联合调度方法。首先,设计了一种基于AnyLogic的数字孪生仿真架构,并在此基础上构建了高保真数字孪生仿真模型,对多源异构数据虚实交互、多维多尺度孪生模型运行机理进行了深入探讨;其次,综合考虑最大完工时间、碳排放量和AGV利用率建立联合调度模型,提出了一种结合数字孪生的ENSGA-Ⅱ算法进行求解,并将其嵌入AnyLogic孪生模型实现实时调度;最后,基于差异化场景和半导体车间任务实例,验证了所提方法的有效性。

基于联合仿真的飞机着陆机场跑道桥动载特性研究

为研究飞机着陆滑跑过程中冲击作用对机场桥梁动力响应的影响,以某拟供C类飞机使用的跑道桥为研究对象,以Boeing 737-800机型为例,首次基于有限元软件与多体动力学软件相结合的联合仿真技术建立了机-桥耦合模型,精细化模拟了飞机以不同的着陆姿态在桥梁上着陆滑跑的全过程。在验证机-桥耦合模型准确性的基础上,系统讨论了飞机着陆质量、下沉速度、俯仰角及滚转角等参数对桥梁动力响应的影响程度、影响规律,并明确了桥梁动力系数的分布范围。研究结果表明:飞机着陆冲击作用下,桥梁动力系数的主要分布区间为1.26~1.62;桥梁动力系数随着陆质量、下沉速度、滚转角增大而增大,随接地速度、俯仰角增大而减小;飞机下沉速度的影响最为显著,当下沉速度从1.00 m/s增大到3.05 m/s时,动力系数从0.98增大到1.87,增幅高达90%。跑道桥的设计需合理考虑飞机着陆滑跑过程的动载作用。

基于多平台联合的ACC仿真验证研究

随着智能驾驶技术的快速发展,仿真工具的研究和应用变得至关重要,往往单一软件不能满足所有需求,因此需要多种工具之间的联合仿真协同工作。联合仿真是基于VTD、Simulink和CarSim,实现更真实、更高效的智能驾驶的仿真测试系统。通过将VTD的虚拟仿真场景、传感器与仿真模型建模能力以及CarSim的高级车辆动力学仿真相结合,实现了更真实、更可靠的智能驾驶系统测试平台。讨论了该联合仿真方法的设计和实施过程,以及在智能驾驶系统开发中的实际应用案例。通过将虚拟场景、传感器模拟、控制算法以及车辆动力学仿真相结合,可以实现更加真实和可靠的测试环境,不仅有助于提高智能驾驶系统的开发效率,还可以降低在实际道路测试中的风险。

基于UG NX与PLC的码垛机器人联合仿真分析

针对实现机器人自动化码垛的费用高和耗时长的问题,采用UG NX与PLC联合仿真,实现机器人自动化码垛的设计与分析。基于UG NX建立传送带和机器人等的三维模型,在UG NX的机电概念设计模块设置模型的运动副,刚体和碰撞体,添加传送面、产品对象源、传感器以及控制装置,并根据相应的运动逻辑为系统添加对应的信号适配器,以实现各个模型之间的联动、机器人运动路线的切换等功能。用PLCSIM信号通道连接MCD模型的信号与虚拟PLC,使MCD模型可以完成与PLC的联动,实现将输送带、机器人以及PLC等设备进行联动。通过HMI控制面板控制虚拟样机,以分析各组件的运行状态、速度、加速度以及运动轨迹等是否满足要求,验证设计方案的可行性,减少开发的时间及成本,加快设备投产的进程。

基于机电液联合仿真的高空测试转台俯仰运动控制

针对高空测试转台俯仰运动存在负载不平衡以及液压缸之间的耦合效应,通过Adams和AMESim分别构建高空测试转台三维俯仰转台的刚柔耦合动力学模型和电液控制系统模型,采用PID控制算法对测试转台俯仰系统技术指标要求的工况进行联合仿真。结果表明:俯仰平台的实际角度能很好地跟踪角度指令,满足定向精度要求,为后续的试验研究奠定了理论基础。该方法弥补了单一仿真软件不能对系统进行完整仿真的不足,可以更加全面、准确地反映研究对象的真实控制与运动状态,对于复杂的机电液一体化系统具有普遍的适用性。

风电机组电气与机械联合仿真研究

本文基于GH Bladed软件建立风电机组电气与机械联合仿真平台,通过主控及发电系统自定义模型,与Bladed内置模型进行正确交互,针对电网电压故障的故障程度、故障类型、穿越策略等因素,分析风电机组电气与机械相互作用机理与特性。以上因素均能通过直接影响发电机电磁暂态过渡过程对结构载荷产生影响,并且不同故障因素对机组部件载荷的影响具有其规律性。

基于联合仿真的波浪能发电装置PTO系统参数优化研究

PTO(power take-off)系统是波浪能发电装置(wave energy converter,WEC)的重要组成部分。本文针对摇臂式波浪能发电装置,提出一种机械式PTO系统,考虑发电机负载与机械传动的影响,开展摇臂浮子水动力性能与PTO系统的联合仿真研究。分析摇臂浮子在不同行程工作模式下的运动响应,并对联合仿真模型的PTO系统参数进行优化。研究发现:在目标海况下,本项目设计的发电装置,双行程工作的WEC系统功率显著高于单行程工作状态,双行程WEC最佳功率对应的传动比约为72.5;单行程工作的摇臂浮子在低传动比(小于60)下的上升、下降功率近乎相等,随着传动比的增加,上升、下降行程的功率相较于双行程模式都分别递增,且下降行程功率大于上升行程功率。本文采用的联合仿真方法可为不同海况与各类振荡浮子式波能发电装置的设计与选型提供参考。