液压舵机一体化建模、仿真与动力学分析

发布时间：2016-10-26 21:52

  本文关键词：液压舵机一体化建模、仿真与动力学分析，，由笔耕文化传播整理发布。

《湘潭大学》 2011年

液压舵机一体化建模、仿真与动力学分析

唐凯  

【摘要】：液压舵机作为飞行控制系统的执行机构,是机、电、液高度耦合的复杂系统,也是故障率较高的环节。它的性能及可靠性的好坏直接影响着飞行控制系统乃至整个飞行器的性能及可靠性。随着飞行控制系统的发展,飞行控制系统的研究焦点将逐渐向舵机部分的研究转移。 本文以液压舵机为研究对象,以工程研制为背景,建立了液压舵机液压控制系统的数学模型,通过建立液压舵机的虚拟样机来完成了液压舵机的机电液一体化建模,对其机械系统ADAMS模型进行机构动力学分析,利用虚拟样机对液压舵机进行机液和机电液联合仿真,分析舵面在不同输入下偏转角度、响应时间、液压系统流量和压力的变化曲线以及机械系统中转动副力矩和速度的变化,最后利用有限元方法和ANSYS软件对舵机的本体结构进行动力学分析,并得到模态分析和瞬态分析结果,对舵机结构的改进提供参考。 (1)对液压舵机的液压控制系统进行数学建模,为液压舵机虚拟样机的建立和一体化建模提供参考。 (2)利用ADAMS软件提供的模型转换工具MECHANISM/Pro程序将液压舵机机械系统模型由Pro/E软件导入到ADAMS软件中。由于舵机的Pro/E模型非常复杂,因此将模型简化、添加必要约束后导入的到ADAMS软件中,在ADAMS中对舵机的ADAMS模型进行机构动力学分析并验证该模型的正确性,之后利用ADAMS软件的液压模块ADAMS/Hydraulics建立与舵机机械系统ADAMS模型相结合的液压系统,实现液压舵机模型的机液联合仿真。 (3)通过建立液压舵机的虚拟样机来实现液压舵机的机电液一体化建模,利用ADAMS/Control模块将液压舵机的机液结合系统的ADAMS模型以adams_sub子函数的形式导入到MATLAB/Simulink中,并在MATLAB/Simulink中建立液压舵机控制系统的数学模型,从而实现液压舵机的机电液联合仿真。根据机电液联合仿真对舵机在不同控制信号输入下的响应曲线进行分析,如机械系统各部件的力矩、速度、偏转角度,液压系统的流量、压力,控制系统的响应时间及响应曲线等。 最后,本文利用有限元方法和ANSYS软件对舵机的本体结构进行模态分析和瞬态分析,为舵机结构的改进提供参考和依据。 本文的研究方法和研究结果具有较重要的学术和工程实用价值,对液压舵机的研制与改进具有一定的指导意义。

【关键词】：
【学位授予单位】：湘潭大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：V249.1
【目录】：

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1 唐凯;廖瑛;何星星;冯向军;;液压舵机一体化建模与联合仿真方法研究[J];弹箭与制导学报;2011年03期

2 霍学亮;任光;张均东;王海燕;;基于Simulink的船舶舵机系统的建模与动态仿真[J];大连海事大学学报;2007年S1期

3 潘双夏;刘静;冯培恩;高峰;;挖掘机器人虚拟样机的机电液一体化建模与仿真[J];中国工程机械学报;2003年01期

4 张文平,李全,邹德全;活塞二阶运动过程及活塞刮擦力分析[J];哈尔滨工程大学学报;2005年04期

5 沈永奎,吴梅,陈澜,安锦文;飞机操纵系统建模与仿真[J];火力与指挥控制;2005年S1期

6 高钦和,黄先祥;基于Simulink的重物举升液压控制系统建模与仿真[J];机床与液压;2001年01期

7 高钦和,郭晓松;基于ADAMS的多级液压缸系统仿真建模[J];机床与液压;2003年01期

8 胡良谋,李景超,曹克强;基于MATLAB/SIMULINK的电液伺服控制系统的建模与仿真研究[J];机床与液压;2003年03期

9 程安宁;液压仿真技术的应用与发展[J];机床与液压;2004年05期

10 周瑞祥;蔡军;;液压舵机传动装置系统模型分析[J];机床与液压;2007年01期

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1 王政;基于交互驱动的虚拟样机动力学建模技术研究与应用[D];浙江大学;2005年

2 宁芊;机电一体化产品虚拟样机协同建模与仿真技术研究[D];四川大学;2006年

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1 许杭;液压挖掘机虚拟样机液压系统仿真及集成技术的研究[D];浙江大学;2002年

2 时培成;基于虚拟样机技术的汽车整车操纵稳定性研究[D];合肥工业大学;2005年

3 冯丽;液压挖掘机虚拟样机系统仿真分析[D];河北工业大学;2005年

4 徐涛;轧机液压辊缝监控系统的建模与仿真[D];辽宁工程技术大学;2006年

5 孙晓希;基于虚拟样机的平板车转向系统仿真研究[D];大连理工大学;2008年

6 谷德君;高空作业车调平装置动力学仿真[D];大连理工大学;2008年

7 龙云;6000t油压机液压系统的性能分析及优化[D];兰州理工大学;2009年

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1 陈辉国,石少卿;利用Matrix VB插件实现在VB中的MATLAB编程及其在结构动力分析中的应用[J];四川建筑科学研究;2003年01期

2 傅光耀;王浩;;薄钢铺板对平台主梁变形影响的试验研究和分析[J];四川建筑科学研究;2006年02期

3 常玉珍;吴敏哲;;组合肋壳几何非线性分析[J];四川建筑科学研究;2006年05期

4 王青;徐港;;剪力墙结构弹塑性分析的QR法Ⅱ——计算格式、程序及算例[J];四川建筑科学研究;2006年06期

5 王开强;孙飞飞;胡大柱;;多弹簧梁柱单元在空间钢框架非线性分析中的应用[J];四川建筑科学研究;2007年06期

6 王江;周晖;宋雪峰;;变截面工形柱平面内弹塑性极限承载力研究[J];四川建筑科学研究;2008年01期

7 刘京红;杜旭冉;郝文秀;刘燕;刘晓华;;斜搁四角锥三层网架的竖向地震响应分析[J];四川建筑科学研究;2008年01期

8 高轩能;李琨;;变截面门式刚架地震反应研究进展[J];四川建筑科学研究;2008年03期

9 肖烨;陈剑毅;易萍华;;自由度匹配技术在框架结构损伤识别中的应用研究[J];四川建筑科学研究;2011年02期

10 王幼民;溢流阀动态刚度最优控制[J];安徽工程科技学院学报;2002年01期

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1 王诗虎;孙营;杨宇;杨玉良;董华东;;超级单胎牵引车振动仿真分析与优化[A];第七届中国CAE工程分析技术年会暨2011全国计算机辅助工程（CAE）技术与应用高级研讨会论文集[C];2011年

2 宫建国;陶钧;曾胜;金涛;;地基平面沉降下的大型石油储罐模态分析[A];第七届中国CAE工程分析技术年会暨2011全国计算机辅助工程（CAE）技术与应用高级研讨会论文集[C];2011年

3 张应迁;石艳;唐克伦;刘明;;外压容器临界载荷特性研究[A];第七届中国CAE工程分析技术年会暨2011全国计算机辅助工程（CAE）技术与应用高级研讨会论文集[C];2011年

4 赵静一;张建福;程斐;杨帆;;基于ADAMS自行式框架车转向机构的优化设计[A];第十五届流体动力与机电控制工程学术会议论文集[C];2011年

5 张红旗;王璐;石磊;陈科;;数字化设计方法在军事电子装备研制中的应用[A];2004“安徽制造业发展”博士科技论坛论文集[C];2004年

6 宋宇;郑泉;陈黎卿;;基于ADAMS/Car Ride车辆平顺性仿真研究[A];现代农业理论与实践——安徽现代农业博士科技论坛论文集[C];2007年

7 蔡毅卿;陈思;王亲猛;;柔性四连杆机构的可靠性数值分析[A];北京力学会第18届学术年会论文集[C];2012年

8 张红旗;王璐;;面向军事电子装备的数字化设计方法[A];制造业数字化技术——2006中国电子制造技术论坛论文集[C];2006年

9 王青平;白武明;王洪亮;;多重网格在二维泊松方程有限元分析中的应用[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届（2011年度）学术年会论文集(上)[C];2012年

10 杨拥军;陈力航;喻季红;刘伟英;罗意;;一种小型茶园中耕机的研制[A];科技创新 转型升级 做大做强湖南特色茶叶——湖南省茶叶学会2011年学术年会论文集[C];2011年

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1 王成龙;复杂机电系统统一建模与仿真技术研究[D];山东科技大学;2010年

2 张红哲;车身概念设计智能CAE关键技术的研究[D];长春理工大学;2010年

3 查云飞;类菱形车转向系统研究与分析[D];湖南大学;2010年

4 叶晓峰;基于XML的冲压模具设计知识重用技术研究[D];华中科技大学;2010年

5 郭志伟;飞机的非线性自修复控制研究[D];中国科学技术大学;2010年

6 毛海涛;无限深透水地基上土石坝坝基渗流控制计算方法和防渗措施的研究[D];新疆农业大学;2010年

7 潘健怡;铝合金型材挤压的数值模拟及模具结构优化研究[D];华南理工大学;2010年

8 许兰贵;变壁厚大锥度薄壁铝罐成形关键技术的研究[D];华南理工大学;2010年

9 谭林;基于动力指纹的结构损伤识别可靠度方法研究[D];华南理工大学;2010年

10 童伟;整体耦合式消扭悬架系统原理及其运动学和动力学研究[D];华南理工大学;2010年

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1 胡婷萍;大厚度电子束焊缝的超声检测及缺陷散射信号的研究[D];南昌航空大学;2010年

2 马飞飞;框架结构轻钢加层的地震反应分析研究[D];山东科技大学;2010年

3 柳如见;煤矿液压支架操纵阀综合试验台研究[D];山东科技大学;2010年

4 刘欣丽;液压支架双伸缩立柱承载特性研究[D];山东科技大学;2010年

5 雷云云;基于被动式四足机器人的运动学及动力学分析[D];山东科技大学;2010年

6 詹峰;井下煤仓清仓机器人机械臂结构设计与新型清仓技术研究[D];山东科技大学;2010年

7 毛娟;用于矿灯充电的独立光伏系统研究[D];山东科技大学;2010年

8 郑洪波;虚拟倒立摆系统的控制研究[D];山东科技大学;2010年

9 赵春雨;小尺度注塑件浇道自动剪切装置研制[D];山东科技大学;2010年

10 于张喜;立式刨切机机构设计优化[D];山东科技大学;2010年

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1 马吉胜;ADAMS多体系统建模与动力学方程迭代求解[J];兵工自动化;2004年02期

2 杨庆东,王科社,段大高,刘国庆;应用虚拟制造技术开发五轴加工中心[J];北京机械工业学院学报;2001年01期

3 吴威,隋爱娜;具有位置力混合控制的虚拟装配模型[J];北京航空航天大学学报;2001年04期

4 刘杰,彭晓源,刘丽;飞行器动力学虚拟样机技术研究[J];北京航空航天大学学报;2003年07期

5 黄浩东,陈宗基;虚拟原型技术及控制工程中的虚拟原型机[J];北京航空航天大学学报;1999年03期

6 宫民,张宇宏,王行仁;SBD技术及其在自动飞行系统设计中的应用[J];北京航空航天大学学报;1999年03期

7 张卫冬,余达太,晏蔚光,李果,张洋平,黄孝斌;一种智能电动助力转向系统[J];北京科技大学学报;2003年01期

8 朱迅;新型电子控制电动助力转向系统[J];北京汽车;1996年04期

9 张志华;DCY100型动力平板运输车[J];船舶工程;2002年03期

10 杜发荣,姬芬竹,刘德海;内燃机机体有限元模态分析[J];柴油机;2003年03期

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1 成尔京;基于知识仓库的虚拟产品协同开发技术研究[D];四川大学;2004年

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1 范春懿;液压AGC系统动特性的计算机辅助分析[D];燕山大学;2000年

2 许杭;液压挖掘机虚拟样机液压系统仿真及集成技术的研究[D];浙江大学;2002年

3 董国江;冷连轧机压下系统建模及仿真的研究[D];燕山大学;2002年

4 王承;基于虚拟样机技术的自卸车举升机构设计[D];武汉理工大学;2003年

5 李薇;虚拟样机技术的研究和实现[D];南京理工大学;2002年

6 陈志旺;1270mm冷带轧机系统参数测定及偏心补偿研究[D];燕山大学;2003年

7 向虎;采煤机调高系统虚拟样机研究[D];太原理工大学;2004年

8 宋晓光;高空作业车电液比例调平系统仿真研究[D];大连理工大学;2007年

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1 邓向宏;对船舶小型液压舵机的探讨[J];珠江水运;2002年03期

2 J.S.肯尼迪;王泉生;;唐金舵机自动保险系统[J];机电设备;1981年08期

3 杨波;全回转随动液压舵机系统[J];江苏船舶;1997年03期

4 夏列国;二种潜艇液压舵机初析概述[J];舰船科学技术;1984年04期

5 詹志刚,陈秋华;故障树分析技术在液压舵机系统故障检测中的应用[J];武汉造船;2000年02期

6 ;回转式液压舵机[J];造船技术;1973年02期

7 殷乾训;;转叶式液压舵机主要尺寸的图算法设计[J];船海工程;1983年03期

8 冉启辉,陈亚伦;双舵电气同步液压舵机系统调试[J];江苏船舶;1996年02期

9 刘新堂;63kNm液压舵机特点与正确使用[J];航海技术;1995年04期

10 郑家藩;小型船舶轻型液压舵机的生产和应用[J];广东造船;2002年04期

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1 吴晓明;王俊娇;;液压舵机变转速泵源的研究[A];中国机械工程学会流体传动与控制分会第六届全国流体传动与控制学术会议论文集[C];2010年

2 徐延军;龚烈航;陆国胜;;某型飞机液压舵机微机测试系统设计[A];第二届全国流体传动及控制工程学术会议论文集（第一卷）[C];2002年

3 傅晓云;黎飞;李宝仁;;某水下航行器舵机液压伺服系统建模仿真[A];中国机械工程学会流体传动与控制分会第六届全国流体传动与控制学术会议论文集[C];2010年

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1 记者 甘丰录;[N];中国船舶报;2011年

2 记者 张银炎;[N];中国船舶报;2010年

3 通讯员宋杰 特约记者陆新刚;[N];孝感日报;2009年

4 水韵;[N];中国船舶报;2009年

5 特约记者 胡伟民;[N];中国船舶报;2008年

6 通讯员 黄健;[N];中国水运报;2009年

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1 俞文胜;液压舵机教学新平台的设计开发[D];大连海事大学;2011年

2 马兴瑞;船舶液压舵机系统中的流体噪声控制[D];哈尔滨工程大学;2010年

3 刘永超;船舶变频液压舵机控制技术研究[D];集美大学;2012年

4 季腾;船舶液压舵机系统建模与仿真研究[D];大连海事大学;2013年

5 曾胜斌;船舶变频液压舵机智能控制技术研究[D];集美大学;2010年

6 唐凯;液压舵机一体化建模、仿真与动力学分析[D];湘潭大学;2011年

7 王俊娇;弹载液压舵机内控式变转速泵源系统的研究[D];燕山大学;2009年

8 祝惠一;船舶液压舵机系统设计研究[D];重庆大学;2010年

9 臧大伟;船舶转叶式舵机系统仿真与虚拟现实的实现[D];大连海事大学;2008年

10 霍学亮;基于PC机的船舶舵机系统动态仿真研究[D];大连海事大学;2007年

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