变自由度机构的分析及应用

在分析变自由度机构功能的基础上,讨论了各种变自由度机构中自由度变化的控制方法.并利用最小阻力定律,通过实例分析了变自由度机构中自由度的变换原理,为该类机构的设计提供了重要的参考.     

一种新型4自由度并联机器人自由度分析

采用对称结构的4自由度并联机器人一般是过约束机构。采用传统的机构学理论和方法对其运动自由度进行分析往往会得出错误的结论，现采用螺旋理论对一种新型的、结构对称的4自由度并联机器人进行了全面的自由度分析，证明了这种机构运动平台的自由度数目及其相应的自由度特性，为这种机构进一步深入的研究打下了基础。     

3转动1移动并联机器人机构的结构综合

利用螺旋和反螺旋之间的互易关系，分析了给定机构运动自由度与支链约束之间的关系，提出了基于螺旋理论的4自由度并联机器人机构结构综合的一种方法．据此构造了3转动1移动4自由度并联机器人机构的可能支链类型，列举了多种新型对称机构和非对称机构．所提方法对其它少自由度并联机器人机构的结构综合具有普遍意义．     

磁力涡旋压缩机永磁随变机构的力学特性

为减少涡旋压缩机运行时的机械接触,针对无油涡旋压缩机的结构特点提出一种永磁随变机构,并分析其力学特性. 首先,分析永磁随变机构的工作原理,采用虚位移法建立磁力模型,运用理论公式、有限元仿真和实验分析永磁随变机构工作气隙处的磁感应强度;其次,通过理论公式和有限元仿真,分析永磁随变机构结构参数与力学特性的关系;最后,通过磁力涡旋压缩机的性能参数和磁力测试实验对永磁随变机构的力学性能进行验证. 结果表明:永磁随变机构的径向磁力在一定范围内随着径向位移的增加而增加,随着轴向位移的增大而减小;在永磁随变机构工作中,径向位移与永磁随变机构刚度系数近似呈线性关系;在工作距离内永磁随变机构单组磁环的最小轴向磁力为8.73 N,在工作轨迹上的径向力为4.8 N,满足磁力涡旋压缩机的工作需求.      

单自由度非惯性系内转子系统的动力学特性研究

建立了单自由度非惯性系内质量不平衡转子系统的动力学方程,数值研究和分析了非惯性系作等加速和变加速运动时转子系统的响应.结果表明,转子系统的支承处于单自由度非惯性系内时,系统的不平衡振动响应会受到非惯性系运动特性的影响,转子原有壳体的系统可能会因非惯性系的运动而发生转子与静子的碰摩.     

一种新型四自由度并联机构设计与分析

根据放大尺原理构建具有大缩放比的六自由度菱形运动支链和四自由度菱形运动支链,将其作为并联机构组成支链,提出一种具有结构紧凑、工作空间大的新型四自由度并联机器人机构．依据等效替换原理,将菱形机构虚拟轴用传统串联运动支链的实轴替代,得到新型四自由度并联机构的等效模型．利用螺旋理论分析了新型并联机构等效模型各支链的运动螺旋系和约束反螺旋系,确定并联机构动平台具有两个移动自由度和两个转动自由度．     

电控共轨高压泵凸轮机构动力学仿真及优化设计

根据电控高压共轨系统供油泵的工作特点,运用凸轮机构动力学原理建立了凸轮机构动力学多自由度模型,并利用Simulink建立了该凸轮机构的仿真模型,参照 Bosch泵凸轮机构的结构参数,计算了凸轮从动件-柱塞的实际位移与其理论位移的误差.通过仿真分析,研究各设计参数对凸轮运动规律的影响,为电控高压泵的优化设计提供了良好的理论依据.     

一种新型外骨骼臂架肘部助力系统设计与机构仿真

基于拉索滑轮组电驱方式,提出一种新型的外骨骼臂架肘部助力系统设计方案.臂架结构为单自由度双排并联四杆机构,根据实际工况,采用解析法,计算分析机构主要尺寸、应力,设计电控系统参数和绕绳方式.并结合SolidWorks集成仿真系统对相关机构进行静力学和动力学仿真分析.仿真分析表明:双侧拉索存在非线性动态变化,需引入相关比率系数,以修正驱动计算;其静应力和安全裕度皆满足设计要求.     

基于滑膜变结构车辆稳定性控制的仿真研究

采用Magic Formula轮胎模型,运用MATLAB/Simulink软件建立了参考模型和二自由度非线性汽车模型;针对汽车ESP系统的非线性、时变的特点,基于滑模变结构控制理论,设计了以横摆角速度为控制变量的稳定性控制器;在湿滑路面上进行了转向行驶以及移线行驶工况控制效果的仿真分析.研究表明:所设计的控制器能够很好地控制车辆的横摆角速度和质心侧偏角,提高了车辆的稳定性.     

干摩擦自激振动系统的滑模变结构控制

研究两自由度于摩擦自激振动系统的解耦和主动控制.首先利用平均法计算系统的定常解,分析纯滑动形式的干摩擦自激振动特性,然后采用非线性控制的微分几何方法设计解耦规律,对解耦得到的线性子系统,应用滑模变结构控制理论设计控制器,分析控制器参数和系统参数对控制效果的影响.仿真结果表明该控制器可以有效地抑制系统的摩擦颤振.     

质心侧偏角和横摆角速度对车辆稳定性的影响研究

通过对车辆稳定性控制理论研究,得出车辆的质心侧偏角和横摆角速度是稳定性控制的重要控制变量。并基于建立的二自由度整车仿真模型,进一步分析了它们对车辆稳定性的影响。     

大直径变截面桩竖向承载力及沉降算法研究

大直径变截面桩荷载传递机理复杂,传统桩基理论已不能恰当分析其工作机理和受力性能。针对此类问题,从大直径变截面桩的实际受力状态出发,通过分析桩体所受摩阻力和端承力的发挥情况划分桩体不同受力状态,在考虑一定安全储备的基础上选取其中一个临界状态进行研究,根据桩一土变形协调条件提出大直径变截面桩竖向承载力及沉降量的计算方法,并用该方法对苏通大桥变截面桩基础进行竖向承载力及沉降量计算,结果与通过试验得到的设计值十分接近,表明该方法比现行规范算法更准确。     

汽车ESP系统控制策略及其仿真

为了寻求易于实现的控制策略,对ESP系统进行了仿真研究。基于轮胎魔术公式在Simulink中建立了7自由度的整车模型。从ESP的控制机理入手,以极限环理论作为ESP控制判据,使用带参数优化的PID方法实施横摆角速度和侧偏角的控制。在Simulink环境下分别建立了输入、输出、判据、控制、整车5个模块,在此基础上构建了ESP系统模型。ISO双移线仿真试验验证表明,带参数优化的PID控制策略可行,所建ESP系统控制效果明显。     

Adaptive Multi-Objective Optimization of Bionic Shoulder Joint Based on Particle Swarm Optimization

To get the movement mode and driving mechanism similar to human shoulder joint, a six degrees of freedom (DOF) serial-parallel bionic shoulder joint mechanism driven by pneumatic muscle actuators (PMAs) was designed. However, the structural parameters of the shoulder joint will affect various performances of the mechanism. To obtain the optimal structure parameters, the particle swarm optimization (PSO) was used. Besides, the mathematical expressions of indexes of rotation ranges, maximum bearing torque, discrete dexterity and muscle shrinkage of the bionic shoulder joint were established respectively to represent its many-sided characteristics. And the multi-objective optimization problem was transformed into a single-objective optimization problem by using the weighted-sum method. The normalization method and adaptive-weight method were used to determine each optimization index’s weight coefficient; then the particle swarm optimization was used to optimize the integrated objective function of the bionic shoulder joint and the optimal solution was obtained. Compared with the average optimization generations and the optimal target values of many experiments, using adaptive-weight method to adjust weights of integrated objective function is better than using normalization method, which validates superiority of the adaptive-weight method.     

A New Type of Continuously Variable Displacement Mechanism Used for Hydraulic Motors

A continuously variable displacement mechanism, which is composed of a hydraulic control valve with mechanical-positional feedback to camshaft, was designed for changing the displacement of traditional camshaft connecting-rod low speed high torque (LSHT) hydraulic motor continuously. The new type of continuously variable displacement mechanism is simple and easy to be made. The structure and principle of a continuously variable displacement mechanism was introduced. The mathematic model of the continuously variable displacement mechanism was set up and its static and dynamic characteristics were analyzed with the help of computer simulation. It can be seen that the cam ring on camshaft of the traditional LSHT hydraulic motor can stop at any position between minimum and maximum eccentricity, according to an input fluid pressure signal. And it can also stay anywhere stably through self-adjusting. Besides, it can work stabilized when load impact or oil leakage exists.     

基于不完备测试阵型的结构损伤识别与误差分析

目前大多数结构损伤识别方法假定有限元模型自由度与实测自由度相同,而实测的数据往往非常有限,为了使测试的不完备模态参数能够用于损伤识别,一般需要对不完备模态进行扩阶处理,该文研究了一种将未测自由度的模态阵型用原始结构的阵型与阵型的改变量之和表示的扩阶方法,通过确定阵型的改变量获得受损结构的完备模态阵型,同时对扩阶过程中的误差进行定量分析,提出了模态贡献因子指标,依据模态贡献因子对不完备信息进行扩充并进行损伤识别。数值结果表明,利用模态贡献因子进行的扩阶识别方法能在保证识别损伤精度的基础上一定程度的提高计算效率。     

知识员工心理契约类型与隐性知识共享意愿的关系研究

从现有文献看,国内外学者对隐性知识探讨虽有一定的深度和广度,但大多集中在员工激励、组织制度等工具手段层面。本文将知识交流机制与心理契约理论紧密结合起来,剖析心理契约与隐性知识共享过程的作用机理。同时,本研究从人际信任视角,将组织与员工层面的心理契约带到员工与员工层面的隐性知识共事意愿的关系研究中来。即以心理契约作为自变量、隐性知识共享意愿作为因变量,人际信任作为中间变量,来验证研究变量间的因果关系。通过深入研究此三个变量之间的关系,以期对我国企业管理实践有更好的指导价值。