基于功率键合图理论的仿生馈能减震座椅设计

为有效衰减工程机械车辆的低频振动,设计了一种应用于重型车辆的馈能减震座椅.首先,模仿袋鼠下肢骨骼的多连杆串联结构设计“X”型减震结构;其次,利用功率键合图建立减震座椅模型,通过MATLAB/Simulink模块进行数值仿真;最后,采用SolidWorks建立三维模型,导入ADAMS进行运动仿真,并与数值仿真结果进行对比分析.仿真结果表明:振动频率越大,能量回收系统的输出功率越高;当振动频率为2 Hz时,峰值输出功率为0.75 W,能够为车辆内各传感器供电,进而实现减震和馈能.该设计为减震座椅的馈能特性研究提供了新思路.

舰载直升机电驱动助降装置及其关键特性分析

针对现役综合系留和转运系统(Aircraft Ship Integrated Secure and Traverse,ASIST)存在的捕获冲击力大、转运时系统能耗高的问题,设计舰载直升机电驱动助降装置。通过分析助降装置的工况得出助降装置在执行捕获与转运任务时的性能要求,据此给出电驱动助降装置传动系统的设计方案。基于功率键合图理论建立传动系统的动力学模型,并与液压驱动助降装置进行对比仿真实验。仿真结果表明:电驱动助降装置的捕获速度降低约92%,捕获时最大冲击力降低约94%,能够在21 kN的外负载作用下执行直升机转运任务,在执行转运任务时能耗降低约29%,该成果对于拓宽ASIST的使用范围、降低系统能耗具有重要意义;所引入的兼顾系统动态特性与能耗特性的建模方法,为其余复杂机械系统的动力学建模提供了参考。

分段啮合型线摆线泵的设计及其动态分析

为缓解电动汽车里程焦虑,需提升其车桥润滑油泵效率。基于此设计一种应用于电动汽车车桥润滑系统的分段啮合型线摆线泵,与传统摆线泵相比,其具有接触力小和流量大的特点,改善了摆线泵的工作性能,提高了电动汽车的工作效率。分析了分段啮合型线摆线泵的理论排量,并基于功率键合图理论,建立了机液耦合动态模型。结果表明,该动态模型能有效表征分段啮合型线摆线泵的工作特性,与实验数据一致;同时可有效预测不同运行工况下的工作特性,为摆线泵的理论研究和工程设计提供一定参考。

冷轧拉矫机传动系统动力学建模与仿真

拉矫机广泛用于现代冶金企业宽幅薄板带连续生产线,其发展面临的核心问题是对布置于矫直机前后的张紧辊组驱动电机功率的优化匹配.围绕此工程需求,基于功率平衡法、键合图法等理论,建立传动系统功率键合图模型,以某现代钢企冷轧板带产线在役差动式拉矫机为案例,研究其功率传递动态特性.结果表明在拉矫传动系统生产不同规格带钢时,差动式拉矫机传动构型在启动初期低转速阶段,主传动电机功率发生波动概率增大,引发构件变形量增加进而导致设备安全服役概率下降,通过现场工业试验计算得到模型的均值绝对百分比误差为9.3%,验证了模型准确性.

基于键合图的风电系统功率变换器建模及仿真

作为风力发电系统中的重要接口部件,功率变换器的精确建模是风电系统建模的重要基础。功率变换器在工作时连续和离散的动态特性相互作用,给建模带来巨大挑战。针对功率变换器的不连续性和混杂特性,采用非线性阻性元件对开关器件等效,基于键合图理论构建功率变换器模型,实现其统一建模。借助Matlab仿真平台,采用Simulink子系统模块构建键合图仿真模型,仿真结果验证了模型的正确性,说明键合图作为一种工程系统的建模方法在混杂系统的建模上具有独特的优越性。

阀控非对称缸位置系统的非线性建模

针对伺服阀控非对称液压缸系统存在的非线性特性,根据液压系统工作原理,应用功率键合图建模理论,建立了阀控非对称缸位置系统的键合图模型.通过模型仿真及试验结果对比,验证了模型的准确性,为应用各种控制策略改善系统性能提供了理论基础.

基于解析冗余关系的法维莱制动机系统故障诊断技术

针对HXD2型机车法维莱制动系统存在多种工作模式、结构复杂、故障种类多和系统不确定性大等特点,使用基于解析冗余关系的诊断技术对制动机系统进行故障检测和准确隔离。利用功率键合图对复杂动态系统建模的优势获得制动机的键合图模型,根据键合图模型的因果路径关系推导系统的解析冗余关系,并获得系统故障特征矩阵,再通过系统观测特征与故障特征的比较实现系统的故障检测和隔离。根据这一原理设计的检测与诊断系统已应用于太原铁路局湖东机务段,其仿真实验和现场实际应用说明该诊断系统在保障制动机安全运行方面是有效的。

压滤机液压控制系统改造与仿真分析

根据腈纶的工艺要求 ,在分析原压滤机控制系统故障及缺陷的基础上 ,研制了新型压滤机液压控制系统。利用功率键合图方法建立了压滤机液压系统数学模型 ,运用 MATLAB语言进行动态特性仿真。实际运用表明该系统性能达到了预期目标 ,为压滤机液压系统优化设计提供了依据。

基于键合图理论的共轨式喷油器建模与试验

电控喷油器作为高压共轨喷油系统关键部件工作过程中涉及机、电、液多物理场耦合,为预测不同工况下系统喷油量特性,揭示系统多物理场耦合特性机理,该文考虑可变液容及燃油物性等对系统动态喷射特性的影响,运用键合图理论建立了共轨式喷油器各主要组成部件数值模型,得到了系统状态方程,通过对系统状态方程组数值求解计算,得到了不同工况下系统喷油量。建立了高压共轨喷油系统喷油量测试试验台,比较了轨压分别为80、100和120 MPa不同控制脉宽下系统喷油量测量结果与键合图数值模型计算值。结果表明计算结果与测量值最大相对误差为4%,因此基于键合图理论建立的共轨式喷油器数值模型可较好地预测系统喷油量特性。该研究对高压共轨喷油系统多物理场建模及系统喷射性能数值计算提供了参考。

基于功率键合图的MATLAB建模仿真在液压系统中的应用研究

介绍功率键合图在动态系统特性分析中的特点和优势 ,并结合MATLAB强大的符号运算和数值仿真功能 ,可为液压系统的建模仿真与分析设计提供一个强大而方便的工具。

功率键合图在机械设计中的应用进展

在简单介绍机械设计进程的基础上，论述了功率键合图在概念设计、系统分析、零件计算及自动建模方面的应用进展。

重型扬矿管主动升沉补偿系统的设计与仿真研究

本文设计了一种采用电液比例方向阀控制的重型扬矿管主动升沉补偿系统 ,利用SIMULINK和功率键合图建立了升沉补偿系统的仿真模型 ,对系统的静动态特性进行了仿真研究 。

基于数学模型的混泥土泵车液压系统的Simulink动态仿真(英文)

介绍了混泥土泵车液压控制系统的工作原理。针对液压系统动力控制的功率键合图给出Matlab/Simulink模拟数学模型,分析泵车的输出压、活塞杆位移、泵不同频率的流量和反转时间。根据分析结果得出影响液压响应时间的重要因素。

基于功率键图的概念设计

基于功率键图的概念设计檀润华谢英俊（浙江大学流体传动及控制国家重点实验室３１００２７）１前言概念设计是设计进程中的一个重要阶段。在某些领域中，已有ＣＡＤ工具支持概念设计，如用于电路设计的ＶＨＤＬ软件。然而，在机电一体化领域，还没有这种工具可供选择。...

功率键合图在机械产品概念设计中应用

分析了机械工程系统的功能关系确立待设计系统的物理变量 ,利用键合图的基础元件建立基本功能转换矩阵 ,根据机械系统中能量传递建立系统矩阵模型 ,采用人工智能技术自动生成功能方法树 ,产生多个机械传动系统设计方案。并结合电动静脉注射器的设计说明其应用。

无人机弹射器缓冲系统性能的研究与分析

以无人机弹射器新型缓冲系统为研究对象,利用功率键合图法和MATLAB软件分别建立了系统的数学模型和仿真模型,结合缓冲系统的应用约束条件,通过仿真得到了无人机弹射器缓冲过程中一系列重要性能的特性曲线,为确定缓冲系统的工作参数,改善系统的性能奠定了理论基础。

功率键合图和Matlab／Simulink在液压系统动态仿真分析中的应用

设计了地下管线液压换管机夹持拧卸液压系统,对其动态特性进行研究。运用功率键合图法,建立了系统的数学模型,并结合MATLAB中的动态仿真工具Simulink软件包对液压系统进行动态仿真。仿真结果为夹持拧卸液压系统的性能分析及优化设计提供了理论依据。

阻尼孔对多路阀主阀开启压力冲击影响研究

以负载敏感比例多路阀为研究对象,研究阻尼孔对主阀开启时压力冲击的影响。利用基于功率键合图理论的比例多路阀动态仿真程序进行分析,并通过负载敏感比例多路阀实验平台进行实验研究。实验和仿真结果表明,阻尼孔可以通过延长阀口开启时间,从而减小主阀口开启时阀口的压力超调,提高系统稳定性。该研究为多路阀设计和研究提供了设计参考。

中高压液压缸实验台液压系统仿真及优化

针对目前液压缸实验台存在不足,把非对称阀控制非对称液压缸这一思想应用于系统设计中,建立了非功率回收方式的液压缸实验台。采用功率键合图法建立了该液压系统动态特性数学模型。利用变步长的Runge-Kutta法探讨了管径、负载等参数对液压系统动态特性的影响规律。通过Laplace-Itae建立了寻优准则,并利用ODE变换法对其仿真模型进行了参数优化。研究结果表明,把功率键合图法与ODE转换法结合起来对液压系统进行动态特性仿真,既能全面地包含系统中各元件的动态效应,又可以减少计算量和计算时间。

水压式打桩机冲击器液压系统建模与仿真分析

分析了水压式打桩机冲击器的工作机理,根据功率键合图理论构建了其液压系统的键合图模型。以AMESim软件为平台,搭建了水压冲击器液压系统的仿真模型,通过设置参数,对该模型进行仿真,得到了冲击活塞和阀芯的运动曲线,继而分析了活塞和阀芯的位移、速度、加速度随时间的变化规律。通过依次改变流量、溢流阀调定压力、活塞质量、前腔阀口开口长度和中腔阀口开口长度等参数,仿真分析了各参数对冲击性能的影响规律。结果表明:水压式打桩机冲击器液压系统流量达到额定值后,继续增加流量不能有效提高冲击性能;设置较高的溢流阀调定压力能充分利用输入水压能,显著提高冲击性能;活塞质量增大会降低冲击性能;增大前腔阀口开口长度可以提高冲击性能;增大中腔阀口开口长度反而使冲击性能降低。研究结果为水压式打桩机冲击器结构设计与优化提供了理论依据。