摘要：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。

摘要：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。

摘要：为了提升机械系统的精确度,首先构建ADAMS/MATLAB联合仿真的流程,确定ADAMS/MATLAB软件的输入和输出,并根据铝型材挤压机的特征添加约束力等参数。其次,根据建立的ADAMS/MATLAB仿真流程,模拟铝型材挤压机,由MATLAB软件得出仿真结果。最后,根据仿真结果,调整铝型材挤压机末端运动规律的冲击度,使铝型材挤压机可以平稳运行,提升铝型材挤压机的可靠性和稳定性。从运动学跟踪精度和加速度两方面对ADAMS/MATLAB的仿真结果展开测试,得出ADAMS/MATLAB仿真方法的运动学跟踪精度和加速度比较符合实际,精度较高,可以达到95%,误差较低,一般在3%左右,可以较好地还原铝型材挤压机的制作环境及制作过程,节约工业成本,降低错误率,提升机器质量。

摘要：柱塞副是斜盘式轴向柱塞泵最重要的摩擦副之一.为研究柱塞所受液压力时的动力学和运动学的关系,建立了柱塞泵的联合仿真模型.以A37斜盘式轴向柱塞泵为研究对象,通过对柱塞副进行运动学分析,建立柱塞副的三维几何模型,对三维模型施加运动和力学关系约束,建立ADAMS虚拟样机的物理模型,获得了柱塞的位移、速度和加速度曲线.通过AMESim建立柱塞副液压模型,对柱塞泵的动力学模型和液压模型进行联合仿真,得到液压模型计算的柱塞腔内压力分布.虚拟仿真平台验证了动力学模型的正确性,能够真实模拟柱塞的受力和运动情况,为柱塞副的设计研究奠定了基础.

摘要：矿用自卸车在行驶过程中承受各类复杂的静态与动态载荷,为更真实模拟散料对自卸车的载荷影响,采用多体动力学与颗粒动力学联合仿真的方法,获得各种工况下自卸车的受力变化,提高了仿真分析的置信度,为矿用自卸车的设计提供了理论指导。

摘要：针对无人机设计阶段各子系统模型复杂度不同、建模工具不同导致难以开展联合仿真的问题,提出了一种基于FMI标准(Functional MockupInterface,FMI)的飞行器异构模型联合仿真方法。以某无人机的飞行动力学模型和发动机模型为例,生成各子系统的FMI接口模型,采用MatLab Simulink软件实现子系统模型联合集成与调用,有效提高了异构模型联合仿真效率,研究结果可为无人机联合仿真的工程实践提供参考。

摘要：针对分布式驱动电动拖拉机(Distributed drive electric tractor, DDET)牵引效率低、系统能量损耗大的问题,提出了一种基于多岛遗传算法(Multi-island genetic algorithm, MIGA)的分布式驱动系统参数优化设计与验证方法。根据犁耕作业工况,建立了拖拉机分布式驱动系统7自由度耦合动力学模型以及轮胎-土壤交互模型,完成了驱动系统关键部件参数设计和匹配选型。提出基于MIGA的前后轮边传动比参数优化策略,将轮边传动比作为决策变量,驱动系统能量损失最小为优化目标,驱动电机功率和转速为约束条件。搭建Matlab/Simulink-NI PXI联合仿真平台验证了参数优化策略的正确性和实时可执行性。结果表明,基于MIGA参数优化后的分布式驱动系统各方面性能得到了有效提升。犁耕循环工况下,拖拉机平均牵引力为10 610 N,最大牵引功率为31.25 kW;平均效率提升了0.38%,驱动电机能耗降低了7.53%。本研究可为分布式驱动电动拖拉机优化设计和系统控制提供理论基础和验证方法。

摘要：为解决农田平地机液压系统在复杂地貌平地作业时控制精度低、抗干扰能力差等问题,设计了一种基于混合扩张状态观测器(HESO)的反步滑模控制器。其中,HESO基于输出反馈信号估计系统未知状态和总扰动,并在前馈通道中进行扰动补偿;基于快速趋近律设计的反步滑模控制器输出连续光滑的控制量,增强了系统鲁棒性,克服了系统非线性与参数不确定性问题;通过Lyapunov稳定性理论对所提出的观测器和控制器稳定性进行验证,得到误差一致有界稳定结论;通过AMESim和Matlab/Simulink联合仿真与田间试验对本文控制算法的有效性和优越性进行了验证。在两条地貌情况较为复杂波浪地中单次平地和地貌情况较为相似的两田块进行3次遍历试验表明,使用本文控制方法,平地后高程相较于平地前标高的平均绝对误差、最大绝对误差、绝对误差标准差分别为0.053、0.146、0.037 m和0.02、0.041、0.011 m,较PID算法分别降低36.35%、28.32%、31.37%和62.6%、50%、51.83%。

摘要：针对传统多目标优化算法在高维优化问题中多样性不足、收敛速度慢,联合仿真优化的计算效率难以满足实际工程需求等问题,提出基于SPMD并行的NSGA-Ⅲ联合仿真优化方法,由MATLAB优化器与FEM求解器构建联合仿真平台,通过调用多个求解器并行计算优化过程中的适应度函数,以提高面向复杂结构高维优化的计算效率。简单型材算例分析表明,在合理利用计算资源的情况下,提出的并行联合优化方法与传统串行方法相比,优化效率提高近一倍。以大型复杂机械结构高速列车车体侧墙为对象,建立多工况高维多目标优化问题,解析车体强度、刚度对侧墙结构不同区域型材厚度敏感性;对比分析Pareto解集,在侧墙质量减少0.96%的前提下,弯曲和扭转刚度分别增加了7.51%、5.39%,最大应力减少了12.18%。同时,相较于NSGA-Ⅱ算法,NSGA-Ⅲ算法可为车体结构优化设计提供更多符合期望的优化解集。

摘要：针对超高压应力增塑成形技术对压力和位置控制精度的需求,设计了一种超高压应力增塑成形装备液压系统,建立了液压系统的泵控缸数学模型和AMESim机电液仿真模型,针对液压缸速度波动较大以及压力控制效果较差的问题分别引入了模糊PID控制和三阶自抗扰控制策略。通过AMESim与Simulink的联合仿真验证了两种控制策略的有效性。仿真结果表明:模糊PID控制器对梯形速度曲线具有良好的跟踪效果,液压缸速度跟踪误差小于0.0035 m·s^(-1),明显消除了液压缸速度波动;自抗扰控制器提高了压力控制精度,压力曲线追踪阶段的压力误差小于0.05 MPa。整个系统的动态调节能力增强,位置和压力控制精度明显提升。