虚拟数控轨迹仿真系统研究与开发

采用虚拟现实技术,研究与开发虚拟数控轨迹仿真系统,介绍了系统开发思想和仿真系统若干关键技术问题的处理。系统直观开放、稳定可靠,可作为数控系统开发、人员培训的虚拟科研与教研等的环境支撑设备。

水下作业灵巧手水压驱动系统的设计与工程实现

鉴于水下作业灵巧手的特殊要求,匹配合适的驱动系统显得尤为重要。笔者详细阐述了水下作业灵巧手水压驱动设计,探讨了工程实现,在水下特定作业环境有着良好的应用前景;以此为基础,组建了水压伺服控制回路,构建了力控制系统。

《机械制造技术基础》课程体系改革与立体化教材建设

结合应用型本科院校"夯实基础,突出应用,培养能力"的培养目标,构建"机械制造技术基础"课程新体系,从教学内容和教学环节上进行多方位立体化教材的建设,经过推广应用,能够调动学生的学习积极性,增强学生能力和素质,提升教学质量。

基于声发射技术的铁路货车滚动轴承故障诊断研究

采用声发射技术对铁路货车滚动轴承的故障诊断是一种新型的无损检测方法。对采集到的声发射信号进行基于小波变换的带通滤波处理后,故障特征信息明显,容易区分出铁路货车滚动轴承的不同状态。将声发射技术用于铁路货车滚动轴承的状态监测与诊断中,经大量试验证明,该法能准确区分轴承状态的好坏与故障类型。

基于虚拟样机技术的S195柴油机建模与仿真研究

针对S195柴油机在实际工作过程中存在的问题,利用Pro/E建立S195柴油机虚拟样机,获得各零件的几何和质量特性参数,并导入ADAMS中进行运动学、动力学仿真分析.模拟气缸内气体压力,分析柴油机额定工况下机构间动力作用状态;结合ADAMS和ANSYS对内燃机曲柄连杆机构零件进行动力学有限元分析.仿真分析表明,仿真结果与S195柴油机的实际工作状况基本一致,为柴油机的开发设计提供了一种可行的先进方法.

开放式数控系统空间曲线插补跨卦限策略研究

为简洁实现空间曲线插补,基于开放式数控系统研究插补跨卦限策略。规划了全软件CNC系统和NC嵌入PC系统插补模块的分子模块实现理论,以圆柱螺旋线和空间直线为例,研究了坐标仿射变换、自动跨卦限处理,及基本插补子模块调用的原理和技术。最后,用自行开发的全软件CNC系统进行了实例验证。实现了开放式数控系统插补模块单元化开发,兼顾了系统开放性与实时性,相关策略和原理亦可应用于其他空间曲线的插补。

基于虚拟样机技术的新型茶叶成形机设计

通过分析铁观音的成形原理及加工方式,对茶叶成形过程中压缩不均匀、打散方式不合理进行研究,基于虚拟样机技术构建了压缩、打散、烘干等新型机构,并对整机虚拟样机进行了设计。对生产样机试用的结果表明,可以显著缩短茶叶成形机的设计周期,降低了制造使用成本。

机械创新设计实验教学探讨

我校利用机械方案创意设计模拟实施实验仪,开出并发展完善了针对学有余力学生的个性化实验,让学生在机构创新组装、拼装、制作等方面锻炼创新思维和动手实践的能力,为机械类实验课程改革与建设做出了一份贡献。

CVT电液伺服系统自适应模糊控制研究

为提高汽车无级变速器控制系统对外界负荷扰动和各种运行工况的自适应能力,设计了汽车无级变速器(CVT)的自适应模糊控制系统。确定了误差e和误差变化率·e的隶属度函数及其赋值表,同样确定了自适应调整系数K1及K2的隶属度函数和它们的赋值表,并建立了K1和K2的控制规则,由此通过模糊自适应控制算法计算了K1和K2的查询表。然后用实验台架对该控制系统进行了实验,实验过程是在估计e和·e值的情况下根据经验输入K1和K2的值后由实验输出控制特性曲线,针对不同的e和·e输入与之对应的K1和K2,从而得到多组特性曲线,由此分析了该控制系统的性能。从实验曲线可以看出,CVT电液伺服模糊自适应控制的自适应能力强,稳定性好,峰值时间小,鲁棒性强。

汽车驱动桥总成结构设计、三维建模与虚拟装配研究

简述了依据汽车设计规范和相关设计理论对驱动桥各零件进行结构设计的主要思路.给出了在Pro/Engineer软件中基于特征创建驱动桥各零件三维模型的思路与结果.阐述了建立驱动桥三维装配模型的方法和主要步骤.驱动桥各零件三维精确建模有助于提高其零件的数控加工精度,三维虚拟装配则有助于及时发现和解决结构设计中的问题,从而缩短驱动桥产品的研发周期,降低设计成本.

基于迭代学习控制的移动机器人轨迹跟踪控制

为提高移动机器人对特定轨迹的重复跟踪能力,提出了采用开闭环PD型迭代学习控制算法对移动机器人进行轨迹跟踪控制的方法。建立了包含外界干扰的非完整约束条件下的轮式移动机器人运动学模型,给出了系统的控制算法和控制结构。仿真结果表明,采用开闭环PD型迭代学习控制算法对轨迹跟踪是可行有效的,收敛速度优于其他迭代学习算法。

Fuzzy-PID切换控制在磁流变半主动悬置系统中的应用

建立了一种新型动力总成磁流变悬置的动力学模型,并对其进行动态特性试验。通过数值拟合方法对试验数据进行拟合,得到了电流与可控阻尼力的关系式,为磁流变悬置的控制应用提供了理论模型。考虑车辆悬架系统的等效刚度和阻尼,建立了磁流变半主动悬置系统模型。设计了磁流变半主动悬置Fuzzy-PID切换控制系统,对不同工况下磁流变半主动悬置系统的隔振特性进行了仿真研究,结果表明应用Fuzzy-PID切换控制的磁流变半主动悬置系统具有良好的隔振效果。

一种挤压模式发动机磁流变悬置的设计与试验研究

为有效隔离汽车发动机的振动,提出一种基于挤压模式的磁流变悬置的结构与工作原理。并对磁流变悬置的磁路进行了理论计算。针对磁路的轴对称特性,采用Matlab/PDEtool建立磁路二维有限元仿真模型,并进行静态磁场仿真分析,确定磁路的主要结构参数。基于磁流变液Bingham模型和流体动力学理论,建立磁流变悬置力学模型。对磁流变悬置进行动态特性试验,并与理论计算值进行对比分析。结果表明试验值与计算值基本吻合,所提出的基于挤压模式的磁流变悬置设计方法是可行的。

外啮合椭圆齿轮多方案插齿三维仿真与分析

为验证外啮合椭圆齿轮插削模型并分析比较多方案插削齿面精度,基于非圆齿轮啮合原理,建立椭圆齿轮插削啮合数学模型及插齿刀数学模型,构建平面内齿坯等弧长转动、齿坯等转角转动、齿坯等极角转动及轴向无附加运动、齿坯附加运动、插齿刀附加运动多个仿真方案,仿真各方案的插削刀位轨迹。结果显示:插削啮合数学模型及仿真技术正确可行;相同效率下,齿坯等弧长运动精度最高;插齿刀冲程速度相同下,齿面精度仅决定于平面运动方式。

工业送料机构设计、建模与PLC控制

研究了通过PLC控制的自动送料装置,包括总体方案设计、机械结构设计与建模、液压驱动系统设计、PLC控制与编程等。对编制的程序进行了相应的逻辑调试及验证。结果表明:所编制的程序正确、有效。该研究成果为复杂送料机构的设计与控制提供参考。

六自由度装配机械手设计及运动学求解

结合对自动化装配线的应用对象,选定了机械手所要实现的功能。首先,给出了装配机械手的总体方案,总体方案包括机械手本体组成和自由度的分配。确定了机械手各杆臂长度以及各关节的转角范围。其次,对六自由度机械手具体结构进行了建模、虚拟装配,并对部分关键零件进行强度校核。然后,建立了六自由度机械手的运动模型,利用D-H参数法建立了运动模型的各个关节的坐标,并确定各关节的D-H参数,利用Matlab软件对机械手的运动学正解、逆解进行了计算与验算,结果表明了所建立模型的正确性与合理性。其设计理念对以后关节型工业机械手的设计有一定的参考和应用价值。

基于方向可操作度的机器人灵巧手抓持优化研究

以三指灵巧手的速度可操作性椭球和力可操作性椭球研究为基础,定义了机构的速度方向可操作度和力方向可操作度。在给定灵巧手操作位姿的条件下,以方向可操作度为目标函数,给出了灵巧手最佳传速方向和传力方向的优化方法。最后,以三指灵巧手为算例进行演示,得出了灵巧手在给定位姿下的最佳传速方向和传力方向,为灵巧手的抓持规划提供了值得借鉴的方法。

磁流变半主动悬置系统与悬架系统微粒群优化集成控制

为有效地改善车辆乘坐舒适性和行驶安全性,基于车辆系统动力学理论,建立了含半主动悬置系统与半主动悬架系统的整车动力学模型。利用线性二次型最优控制原理设计了集成控制器,并采用微粒群优化算法对集成控制器的权系数进行优化设计。以车体的垂直加速度、侧倾角加速度、俯仰角加速度作为评价指标,对车辆磁流变半主动悬置系统与磁流变半主动悬架系统集成控制进行了仿真计算。结果表明:集成控制的峰值比独立控制分别减少了7.22%、14.38%和12.75%,集成控制的均方根值比独立控制分别减少了8.58%、22.38%和4.13%,经过集成控制后的车辆综合性能明显优于独立控制。

内啮合高阶椭圆齿轮多方案虚拟插削与分析

为探索节曲线内凹的内啮合高阶椭圆(斜)齿轮插削方法,文章基于内啮合插削运动特征,建立高阶椭圆(斜)齿轮插削模型,构建直齿轮插削插刀等转角、齿坯等弧长、齿坯等转角和齿坯等极角方法,设计斜齿轮插削插刀附加运动和齿坯附加运动方法。虚拟插削显示,节曲线内凹的高阶椭圆(斜)齿轮能够采用上述方法进行插制,齿坯等弧长法插制的齿轮各齿廓齿面精度一致,附加运动方法对齿向精度无影响。

基于信息素的制造系统动态协调研究

受蚂蚁觅食行为模型与零件的生产加工工艺选择的相似性的启发,提出了基于信息素的任务分配协调机制。以信息素为介质,给出了制造系统生产加工工艺选择的静态和动态协调算法。仿真结果表明,通过此方法既实现了加工成本的相对优化,又实现了制造系统中各设备的均衡利用,并对制造系统内、外部环境变化具有良好的自适应性,为解决制造系统中的生产加工工艺选择问题提供了一种切实有效的方法。