深水作业机器人推进器布局建模及推力分配

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为了研究遥控无人潜水器(ROV)水平推进器的安装位置与安装角度对ROV纵荡、横荡及艏摇三个运动的影响,建立了推进器空间布局与最终推力的数学模型.根据小型ROV的具体作业环境确定了推进器的安装角度,并在此基础上提出了功率归一与序列二次规划相结合的水平推进器推力分配方法,通过仿真验证了该方法进行推力分配的合理性和有效性.
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硬岩隧道掘进机(TBM)通过刀盘上的滚刀破碎剥离岩石开挖,刀座系统是连接滚刀与刀盘之间的桥梁,其联接可靠性和承载能力性能好坏直接关系到设备开挖效率及施工维护成本,刀座系统设计理论及标准的缺乏已无法满足TBM安全、高效发展需求.总结刀座系统的结构设计基本原则,基于系统受载特性分析及轴式滚刀基本结构尺寸,建立了分体式刀座和整体式刀座的结构参数化设计方法.通过对轴式滚刀-刀座系统进行静力学建模,分析额定负载工况、不同螺栓预紧力下、不同工作载荷下的静力学特性,找出了各类刀座的应力分布特性、危险区域,揭示了工程中刀
针对激光切割机在加工FPCB板时,出现的误差逐渐增加导致拼接错位、工件精度下降、设备稳定性下降等问题,对激光切割机精度保持性进行历史数据分析、操作流程标准化及校准标准化研究.研究结果为进行设备优化提供参考.
为了解决多种微小元器件的尺寸、位置、方向和缺陷自动化在线检测难的问题,提出一套机器视觉和深度学习相结合的智能在线检测系统.通过搭建视觉检测系统采集微小元器件的图像,并对图像进行图像预处理、二值化、滤波、边缘轮廓特征提取以及模板匹配等处理,实现了多种微小元器件尺寸、位置和方向的在线检测.针对微小元器件表面缺陷,提出一种基于深度学习的微小元器件表面缺陷识别方法.实验结果表明:该系统能兼容多种产品在线检测,检测效率约0.344 s/个,尺寸、方向和位置检测准确率达100%,缺陷识别准确率约为95.56%.
针对某新型径向柱塞变量液压泵,开发一套计算机辅助测试(CAT)试验台测试系统.基于机、电、液、仪一体化计算机自动控制的思想,进行液压泵CAT试验台液压系统回路设计、硬件设计和软件设计.结果表明:所设计的测试系统功能强、效率高、精度高、自动化程度高、操作便利,达到了预期效果,具有一定的通用性.
分析伺服阀零位流量增益、零位压力增益、零位流量压力增益系数、零位内泄漏流量的重要作用,并利用伺服阀测试曲线说明阀芯、阀套锐边的磨损是导致伺服阀零位特性下降和零位内泄漏流量增加的主要原因.提出根据不同工况,将零位特性较差的伺服阀更换使用位置,不仅可以降低设备维护成本,同时可保障伺服液压系统性能和产品质量.
为揭示多动态参数激励下兆瓦级风力机主轴承的动态特性,考虑空间柔性机构大范围运动与弹性体自身小范围变形的影响,对主轴承进行参数化分析并联合动载荷作用下的动力学方程进行数值求解.以兆瓦级风力机主轴承为研究对象,建立刚柔多体接触模型,进行仿真并验证模型的正确性与可靠性.结果表明:通过分析主轴承刚柔多体接触动力学特性,可得到风力机运转过程中主轴承各部件之间的动态响应特性、不同工况下柔性体的接触力变化规律以及阵风阶段内圈的受力危险位置.研究结果为风力机主轴承的结构优化提供参考.
切削颤振是制约薄壁筒工件加工质量和效率的主要因素之一.采用半离散法对含有时滞项的动力学方程进行稳定性预测分析,结合薄壁筒工件切削振动试验,研究刀具、工件动力学参数匹配关系变化对切削加工稳定性的影响.通过仿真分析得出:随着刀具刚度或固有频率的提升,切削系统稳定性呈上升趋势,但过度提升刀具刚度并不会有效提升切削稳定性;在刀具与工件固有频率接近处,切削系统的稳定性较差;适当调整刀具动态特性参数有利于提高柔性工件切削加工的稳定性;切削过程中,时变的切削位置和工件尺寸会引起切削系统动态特性的变化.根据时变稳定性预测
为了对液压挖掘机进行节能减排,采用流量再生和电液比例节流阀控技术,设计一种液压挖掘机液压能回收和再利用节能装置.阐述该装置的节能原理和3种工况的工作原理.采用运动控制器、传感器、电磁阀及相应的信号调理板组成电控系统,运用C#语言和CODESYS编程语言分别开发了上位机和下位机测控软件.经过设计加工阀块和购买元件,搭建了试验台,进行了挖掘机能量回收模拟试验和装机试验.试验结果证明:该装置能有效回收挖掘机动臂下降的势能和回转制动的动能,减少溢流损失,为进一步研究该节能装置的性能奠定了基础.
为防止牵引式新型采棉机实际采棉过程中垂直摘锭采摘头中滚筒、脱棉刷以及其他工作部件出现卡死不转等故障,设计能量回收式采棉头间距控制液压系统,防止采摘头摘锭刮擦棉株、破坏棉田,实现在采棉箱翻转下降时的重力势能回收,利用回收能量控制两组采棉头的距离.通过AMESim对采棉头防卡液压系统进行仿真,结果表明:在棉箱翻转卸棉过程中,蓄能器收集的能量可供3组采棉头防卡液压缸往复工作2次,且系统压力和流量均满足要求.