基于BP神经网络PID的高速清扫车摆臂控制系统

针对传统清扫车摆臂开环控制系统的动态响应特性不足、抗干扰能力弱,不能适应高速工况下清扫作业,设计了高速清扫车摆臂执行机构和闭环控制系统。为解决BP神经网络(BPNN)存在局部极值、收敛速度慢等问题,提出一种改进BPNN PID算法,其核心是通过主动串联校正,抑制PID前一次输出值u(k-1)对此次输出值u(k)的影响。通过搭建Simulink-AMESim联合仿真模型,研究了高速清扫车摆臂闭环控制系统的阶跃响应、抗干扰能力以及位置跟踪能力。研究结果表明:所改进的BPNN PID控制器能够动态调整PID参数,提高了系统的适应性、准确性和稳定性;改进BPNN PID控制器的抗干扰能力更强,鲁棒性更好,且系统近乎没有超调,超调量为0.5%,仅为PID控制超调量的2.34%,稳定时间0.62 s,相比PID提前了66.31%。

基于ANSYS的某型号后摇臂拓扑优化设计

为了提高方程式赛车的燃油经济性、操纵稳定性和行驶速度,以某型号后摇臂为研究对象,研究在满足设计要求的前提下,对其悬架系统的后摇臂构件进行拓扑优化设计。采用ANSYS优化设计模块对后摇臂进行仿真计算及轻量化设计,根据赛事要求和赛车结构建立后摇臂模型,并对后摇臂结构进行拓扑优化设计,得到了合理的拓扑优化结构。有限元验证表明:在满足结构要求的前提下,结构优化设计提高了构件的性能,降低了材料成本,拓扑优化设计减材41.075%,轻量化效果显著,证明了后摇臂结构拓扑优化设计的可行性。

重卡双前桥转向摇臂机构的优化设计

针对重卡双前桥转向摇臂机构传统单目标优化方法考虑因素的不足,提出了以二轴左轮转角误差最小、转向杆系与悬架运动的最大干涉量最小、左右转向力不均匀性最小为综合优化目标的多目标优化模型。车轮转角误差模型通过将摇臂机构拆分的方法得到,悬架与转向杆系的干涉模型通过建立转向直拉杆与悬架的空间运动模型得到,左右转向力不均匀性通过计算转向传动机构传动比得到。优化结果证明,多目标优化方法优于传统优化方法,有利于减小转向轮的磨损、改善车辆的操纵稳定性及转向轻便性。

大跨度T型刚构连续梁桥转体系统设计

以国内首座最大跨度T型刚构连续梁转体桥—武汉至黄石城际铁路余家湾上行特大桥2×115mT构为工程背景,介绍跨越既有铁路桥梁转体系统的设计。重点阐述14500t的转体系统的球铰的选型、撑脚与滑道设计;并采用FEA程序建立转体系统实体模型,对转盘施工全过程进行模拟计算,重点分析转盘的受力情况,特别是受力复杂的下转盘的应力分析。分析结果表明,通过合理设置预应力筋,下转盘受力合理,主要以受压为主,压应力值小于7MPa,拉应力小于0.5MPa,主拉应力小于1MPa。

柔性摆臂系统位置IP运动控制策略研究

摆臂系统具有结构柔性、惯量时变等特性,其高速高精的运动性能直接影响装备的运行效率与定位精度。为获得满意的位置控制性能,提出一种无模型柔性摆臂系统运动控制策略。该策略采用IP控制器对柔性摆臂系统进行位置控制,可以减小位置超调,提高摆臂系统的抗干扰能力;利用虚拟参考反馈校正方法,在不用辨识系统模型的情况下整定IP控制器参数。实验结果表明:该策略改善了系统位置动态性能,控制精度高、抗扰动能力强,比常规PI控制效果好。

红外光谱仪摆臂在线实时监控系统的设计与实现

红外光谱仪是将成分复杂的光分解为光谱线的科学仪器,用来得到大气精细成分。摆臂控制系统作为整个红外光谱仪的核心部件,是实现红外干涉、系统采样及获得准确的光谱图的关键。针对控制系统对实时性及大量数据处理的相关要求,以及系统参数镇定困难等问题,利用串口通信多线程技术设计并实现一种摆臂在线实时监控系统,结果表明该监控系统能够满足摆臂控制系统的现场实时监控与调试需求。

非正交双回转摆臂机构的主轴轴心偏差的检测

非正交双回转摆臂机构回转范围广、灵活性强,能实现复杂曲面的加工.但该类型回转摆臂机构的主轴轴心偏差会直接影响被加工工件的面形精度.为了有效分析并测量出主轴轴心偏差进而改善机床精度,基于多体系统理论建立了非正交双回转摆臂机构的主轴轴心运动误差模型,此模型包含了回转轴A、B各6项静态结构误差;通过对此运动误差模型进行ANSYS静态仿真分析,获得了回转摆臂机构B在不同回转角度下主轴轴心的运动轨迹;基于Renishaw公司开发的QC10球杆仪测量原理设计了5种不同实验测量路径,验证了主轴轴心运动误差模型可用于非正交回转机构主轴轴心的误差辨识.

基于广义相位信息的摆臂系统喘行故障诊断

针对往复机构结构复杂、激励源多且运行速度不稳定导致测试信号存在非平稳特征的问题,提出一种基于广义相位信息的往复机械系统故障诊断方法。以某选定机件的工作周期为参照相位基准,统一标定各零部件的工作状态信号,利用广义相位差反映各零部件的运动顺序特征。通过某典型往复机构摆臂系统的喘行故障诊断实例,验证该方法的有效性。

基于RecurDyn的4旋翼摆臂式清洗机器人设计

针对爬壁机器人越障过程产生的控制复杂和过程运动不连续的问题,课题组通过引入柔性关节,在机器人本体上设计了摆臂越障机构及旋翼推力系统,并从运动学角度分析机器人攀爬障碍物时的运动机理,以及建立了机器人壁面攀爬的运动学模型,计算出机器人在不发生失效形式下,旋翼电机理论输出转矩,绘制了旋翼电机输出转矩和壁面角度变化的关系图,并利用RecurDyn软件对爬壁机器人越障过程进行运动学仿真,绘制出机器人重心高度的变化和时间关系图。结果表明:机器人旋翼推力机构的吸附性能良好,机器人能够平稳地在壁面完成爬行和越障。

采煤机摇臂齿轮传动系统的动态仿真

以采煤机摇臂齿轮传动系统的动力学仿真模型为研究对象,分别研究了传动系统在空载和不同变载的振动响应情况,并对仿真数据进行时域和频域分析。结果表明空载情况下,最大激励振动发生在启动阶段,随着输入载荷的不断增加,启动阶段的振动幅值逐渐降低;在系统的频谱分析中发现了二级齿轮传动的倍频和一级齿轮传动频率,随着输入载荷的增大,一级传动啮合刚度激励对二级传动振动响应影响逐渐增大。

HFX6121WK68长前悬卧铺客车转向直拉杆系统中各球头节点位置的求法

运用作图方法,介绍HFX6121WK68长前悬卧铺客车转向直拉杆系各节点位置的求解法。

星载光谱仪摆臂系统的变结构空间抗扰控制

针对高精密星载光谱仪摆臂系统的空间微重力、微振动抗扰问题,提出一种积分滑模变结构控制策略.首先给出了空间微重力、微振动对摆臂系统的干扰模型;然后,根据系统对光程差速度的控制要求以及与电机角速度的非线性关系,给出了积分滑模变结构控制的设计方法;最后,将所提出的控制方法与PI调节控制进行抗干扰对比仿真,所得结果表明,该方法能有效抑制空间微重力、微振动等引起的扰动,保证系统的鲁棒性.

悬臂式掘进机工作机构功率自动调速系统

就我国目前所研制和生产的掘进机在实际生产中所出现的问题,分析其所存在的不足。提出了应考虑截割功率与摆臂液压功率匹配问题的见解。还介绍了功率自动调速的作用和意义以及三种自动调速系统的原理。