摘要：为了实现全液压转向器的稳健设计,该文基于键合图方法建立了全液压转向器的动力学模型,并推导得出了转向器的状态方程,以转向器阀芯直径、等效转动惯量及转向器内部总压缩容积作为设计变量,以转向器流量动态响应超调量最小为设计目标,首先对转向器进行了传统优化设计,然后以传统优化设计结果作为设计初值,对全液压转向器进行了稳健优化设计。通过分别基于传统优化设计和稳健优化设计所得动态响应结果比较、分析得知,稳健优化后的转向器结构参数更加合理,动态响应峰值超调量降低了12.5%,稳健性有所提高。以传统优化设计结果为初值对转向器进行稳健设计是切实有效的。

摘要：键合图方法是一种统一处理多种能量范畴的工程系统的动态分析图形化方法。本文根据陀螺的结构原理建立了动力调谐陀螺的开环键合图模型,模型能够正确反映陀螺的特性,根据模型设计了陀螺的再平衡回路闭环解耦控制器,应用20-sim软件对结构和控制一体的陀螺闭环模型进行了仿真,仿真结果表明设计的闭环解耦控制器能够显著降低动力调谐陀螺两轴之间的固有耦合作用,结构和控制一体化的建模和仿真方法有利于实现陀螺控制系统的快速设计。

摘要：针对发动机宽频振动的特性,设计开发了一种电流变液力悬置。对键合图理论和电流变液力悬置结构进行了介绍,结合悬置的力学模型,建立了电流变液力悬置的键合图模型,并对模型分析得到状态方程。利用Adams 软件进行仿真分析,比较得出电流变液力悬置比普通液力悬置的隔振性能的优越之处。

摘要：为了更好地揭示空气制动机各子系统之间的耦合关系,真实地描述其瞬时离散特性,以120型空气制动机为例,在键合图理论的基础上引入MA(Model Approximation)法建立120型空气制动机的数学模型。分析各子系统的工作原理,运用可控结点和虚拟元件仿真模拟子系统的离散特性,建立具有统一因果关系的键合图模型;通过分析各子系统之间的相互作用关系,根据功率流传递路径,建立120型空气制动机的键合图模型。以120阀机后起"非常"现象为案例进行仿真分析。结果表明:仿真结果和试验结果吻合,证明建立的模型能够真实反映120型空气制动机的工作特性,为空气制动机的性能评估和优化设计提供了一个新的途径。

摘要：针对键合图难于表达的考虑间隙与摩擦时的齿轮传动系统非线性动力学问题,根据齿面摩擦、时变刚度以及齿侧间隙等非线性因素的特点,用调制阻性元件表示齿面摩擦,并用两个调制转换器分别表示主、从动轮的摩擦力臂,考虑齿侧间隙为具有分段特性的非线性函数,将轮齿沿啮合线方向的变形分为三个状态,以齿侧间隙为信号,引入功率结型结构描述考虑齿侧间隙时的时变刚度,用流源Sf表示齿轮传递误差的导数,运用键合图建模理论建立含间隙和摩擦的齿轮键合图模型,以一对齿轮传动参数为例,运用键合图专用仿真软件20-sim对含间隙与摩擦的齿轮传动动力学键合图模型进行仿真求解,同时用Matlab软件对采用牛顿法建立的齿轮传动动力学方程进行对比仿真,结果表明该方法正确可行。

摘要：内燃机是一个热力系统和机械系统耦合的动力装置,由于热力学系统的复杂性,真键合图的内燃机建模受到了一定限制。为此,提出了基于伪键合图的内燃机建模方法,建立了内燃机全工作过程的键合图模型,导出了此模型的状态方程。并结合某混合动力汽车的内燃机结构参数,对该模型进行了动力学仿真,得到了理想的仿真结果。

摘要：为了快速、精确地分配微量高黏性液体,以及研究系统参数对分配过程的影响,设计了一种压电驱动撞针式微喷系统,并构建了该系统的键合图模型。将压电致动器与撞针式微喷阀相结合,利用压电致动器高频振动来带动撞针运动,以此对微量液体的高速、精确分配进行操作。通过耦合各能域变量及不同液路通道的键合图图元参数,以及整合机电模块、液气模块的子键合图模型,得到微喷系统的整体键合图模型。仿真结果表明:液体喷射速度幅值与电压信号幅值和频率成正比例关系,喷射体积随储液筒上部气压升高而线性增加;液体流速与撞针振动速度成线性关系,这在难以直接测量流速的场合,可通过测量撞针振动速度来间接监测液体流速。实验验证了微喷系统键合图模型及关键结论的正确性,研究成果能够为微喷系统的结构设计、控制参数的优化提供理论指导。

摘要：通过对 MEMS 系统级仿真方法的研究,讨论了运用键合图法进行 MEMS 系统级多能量域仿真的可行性,提出了一种采用键合图/模拟框图混合表示进行 MEMS 动特性仿真的方法,并在该方法的基础上开发了一套基于功率键合图的 MEMS 系统级多能量域仿真软件平台 xj_Bond。同时一个基于键合图多通口场与结型结构的微元件库(包括梁、质量块、连接点、静电叉指等微元件)也在该仿真平台上得以实现,从而更好的支持了 MEMS“Top Down”设计流程,并为系统快速建模提供了方便。最后通过一个多能量域 MEMS 系统仿真实例对该平台的有效性进行了验证。

摘要：采用由荷兰Twente大学控制工程系研发的机电一体化建模软件20-sim,以键合图法实现电磁泵的建模与仿真。在实例模型中,首先实现了单向阀的20-sim模块构造,继而在20-sim环境中,利用键合图法中能够模拟电子域和磁场域间的相互作用的双口元件,建立了电磁泵的键合图模型,仿真结果显示了键合图模型在概念设计阶段的作用。

摘要：基于键合图理论建立了电控喷油器数值模型,推导得到了其状态方程,循环喷油量计算值与测量结果最大相对误差为5.05%,喷油率计算值与试验测量结果吻合度较好,表明所建立的数值模型具有较高的精度.对循环喷油量波动响应面模型进行评价表明,其可以在设计空间内合理预测系统循环喷油量波动.响应面模型的显著性分析表明,针阀通道节流孔直径、喷孔直径、针阀升程、针阀弹簧预紧力的独立作用以及进油节流孔直径与出油节流孔直径、针阀通道节流孔直径、针阀升程、针阀通道节流孔直径与出油节流孔直径、喷孔直径、控制阀升程、控制阀弹簧预紧力、针阀升程、针阀弹簧预紧力、喷孔直径与针阀升程、针阀弹簧预紧力、控制阀升程与控制阀弹簧预紧力间的交互作用在95%置信水平下对系统循环喷油量波动影响显著.