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基于Simulink的机械系统动力学数字仿真

0 引  言系统仿真是根据被研究原型系统的模型进行实验研究的一种方法 ,包括物理仿真、数字仿真和动态仿真等 [1] 。“数字仿真”指正确建立系统的数学模型 ,并利用该模型在计算机上进行相应的模拟仿真实验。动力学系统是数字仿真最重要的应用领域之一 ,它包含大量的物理、化学、生物系统以及各种工程系统。这些系统表现形式各异 ,但其运动规律一般都可以用相似的微分方程描述。对整个机械系统或其局部进行仿真 ,已经成为现代机械系统设计、生产中的一个重要发展趋势 [2 ] 。本文介绍利用 MATLAB中 Simulink软件包对一个带有动力减振器的机械振动系统进行动力学数字仿真 ,研究相关参数对系统性能的影响。1 机械系统仿真方法常用的机械系统仿真方法主要包括 :样机实验、比例模型实验和机电模拟法 [3,4 ] 。样机实验、比例模型实验都是通过建立相似物理模型 ,最大限度的保持模型系统与原型系统间的相似特性 ,通过对模型系统的分析来研究原型系统...  (本文共5页) 阅读全文>>

《电气传动自动化》2002年01期
电气传动自动化

基于SIMULINK的感应电机建模及仿真研究

引言随着电力电子技术的不断进步和交流电机调速理论的深入发展 ,越来越多的交流调速系统正取代传统的直流调速系统在工业界的应用。感应电机是交流调速系统的主要驱动部件。然而 ,感应电机是一个复杂的多变量耦合的非线性系统 ,在设计感应电机交流调速系统时 ,完全用解析法是相当复杂的 ,也是行不通的。构造实验系统进行分析研究是通常采用的办法 ,但由实验来分析研究 ,耗时长、投资大 ,且不便分析系统的各种性能。利用计算机仿真技术去研究交流调速系统是一个省时省力的好方法。对感应电机进行建模仿真研究已有很长的历史 [1]、[2]、[4]。主要方法是建立感应电机动态数学模型 (微分方程 ) ,然后用数值方法求解。这种仿真方法需要编程 ,且不方便用于整个电力电子调速系统的仿真。近来 ,某公司研发的有强大数值分析能力的MATLAB软件在控制系统仿真中得到广泛应用。尤其是它所含的SIMULINK工具箱 ,可使用户在一个集成环境下以图示方式完成动态系统建模...  (本文共5页) 阅读全文>>

《装备制造技术》2016年10期
装备制造技术

基于Simulink的牛头刨床运动分析仿真及优化

牛头刨床是一种具有急回特性的金属切削类中用于刨削加工的机床[1]。其中实现刨头切削运动的六杆机构是一个关键机构[2]。刨床工作时,刨头作往复移动,刨刀进行切削时,称工作行程,此时要求刨头的速度较低且平稳,以减小原动机的容量和提高切削质量;刨刀非切削时,称空行程,此时要求刨头的速度较高达到提高生产率的目的。如何实现刨头在切削行程中速度平稳,仅凭经验难以确定。而且,机构的几何参数对切削行程刨头速度的平稳性的影响,也难以直接判断[2]。因此,有必要对牛头刨床六杆机构各构件的运动规律进行研究。本文运用矢量解析法[3]对牛头刨床六杆机构进行了运动学分析,利用Simulink[4-6]反复求解机构运动微分方程进行运动学仿真,通过积分获得速度,从而得到构件位移。Simulink是MATLAB系列工具软件包中最重要的组成部分[7],其最显著的优点是位置问题可以用软件包隐式求解,从而回避机械构件的位置问题,而该问题被认为是运动分析中最困难的部分[...  (本文共5页) 阅读全文>>

《机床与液压》2017年03期
机床与液压

基于ADAMS与Simulink工程车辆油气悬架非线性建模分析

0前言工程车辆是一种大型的运输设备,它主要运行在各个露天矿山、水电工程、土建工程等工地上。工程车辆的工作环境恶劣,对悬架系统的可靠性要求更高,并且要求结构尽量简单。如果使用主动或半主动悬架系统,就会增加悬架系统的故障点,从而增加整个车辆系统的故障点,并且主动或半主动悬架系统的造价昂贵,这样就降低了整车的性价比。目前,被动式单气室油气悬架被广泛应用在非公路车辆上。对车辆而言,油气悬架性能的好坏对车辆平顺性具有最直接的影响,建立准确可靠的模型对油气悬架性能的研究具重要价值[1]。对油气悬架的研究一直是国内外科研工作者研究的重点:B BREYTENBACH等人[2]就油气悬挂缸参数对车辆平顺性和侧倾影响进行了理论研究,对车辆油气悬架加载试验系统进行了研究;N ZHANG等人[3]对某新型全路面起重机底盘油气悬架系统进行了设计工作;曹树平等[4]研究了油气悬架的阻尼设计与试验,还对油液粘度对油气悬架阻力特性影响进行了仿真与试验;曹瑞元等...  (本文共6页) 阅读全文>>

《智慧工厂》2017年02期
智慧工厂

基于Simulink的无刷直流电机控制系统仿真研究

1引言目前,无刷直流电机仿真技术应用最多的是基于Matlab的Simulink仿真,MATLAB是美国Math Works公司的产品,是一个高级数值分析、处理与计算的软件。SIMULINK是MATLAB的进一步扩展,比传统的仿真软件更直观和方便,其最为显著的特点是具有控制系统模型图形组态输入与仿真功能,只需在图形窗口画出所需分析、设计的控制系统方框图,软件本身就能对模型系统进行线性化处理和动态仿真。本文采用SIMULINK的仿真方法来实现BLDCM速度的开闭环控制,通过仿真研究,实现优化设计,这对高性能的变频调速系统具有一定的应用价值和现实意义。2基于Simulink的无刷直流电机仿真本文设计的整个无刷直流电机仿真是采用速度PI闭环调速系统,如图1所示,通过位置信号计算电机的速度,通过速度的负反馈和参考速度进行比较得到偏差,速度PI调节器通过对偏差调节,给定电机此时电压值,而这个值是通过调节控制逆变器的PWM的占空比得到的。图1...  (本文共5页) 阅读全文>>

《安徽科技学院学报》2017年01期
安徽科技学院学报

基于Simulink与模糊算法的车辆半主动悬架控制系统研究

悬架对汽车的平顺性和行驶安全性有着重要影响,其中半主动悬架因阻尼系数调节方便、结构简单、能耗低等优点而成为汽车悬架领域研究的热点问题;同时,为了提高半主动悬架的工作性能,很多学者致力于对悬架控制算法的研究。其中,PID控制算法因其具有控制精度高、响应快、超调量小等特点而被广泛地应用于悬架控制系统中,但PID控制器的三个权重系数常常依靠工程人员的经验而得到[1-3],因此,其应用受到限制。模糊控制采用语言型控制规则,控制过程方便,易于理解,并且其不依赖于控制对象的精确数学模型,使得应用更加灵活,适用范围更广。模糊算法被应用于机械系统控制与数字信号处理、电力系统预测控制、数控系统可靠性分析等诸多领域,并取得了良好的控制效果[4-7]。因此,如果将模糊控制算法与半主动悬架控制系统相结合,必然也能提高悬架系统的动力学性能。本文针对1/2汽车半主动悬架系统,以车体动挠度作为控制对象设计了一种模糊控制器,在Matlab/Simulink中建...  (本文共9页) 阅读全文>>