摆杆
- 基于LQR 的动量轮单摆起摆及平衡控制仿真研究
衡。本文主要研究摆杆的平衡及起摆控制，但不直接驱动摆杆，而是使用LQR 控制器驱动装配在摆杆末端的动量轮转动来实现其姿态的调整，为验证控制策略的有效性进行了仿真实验。1 动力学模型在摆杆末端装配一个由电机驱动的动量轮，则带动量轮的单摆如图1 所示，其由摆杆和动量轮2 部分组成，有2 个自由度。在固定铰链处无驱动，驱动力矩只施加在单摆与动量轮的活动铰链处，故这是一个欠驱动系统，系统参数见表1。表1 单摆系统参数图1 单摆系统示意图应用拉格朗日法推导出带动量轮
科技创新与应用 2023年33期2023-11-27
- 基于有限元的摆杆-摆锤系统模态分析
线，但是发现由于摆杆-摆锤系统在冲击载荷的作用下产生振动响应，导致采集到的加速度信号存在高频振荡信号，最终导致用力-位移曲线计算出的冲击功与冲击试验机表盘上的读数相差非常大。据此，苏文桂等[3]通过分析加速度信号中振荡信号的来源，提出的加速度信号中的振荡信号主要来自摆杆受到试样的反作用力后的振动响应。因此仅需要采用低通滤波和平滑技术对采集到的加速度信号进行处理，就可以去除加速度信号中的振荡对计算结果的影响[3]。实际上，上述分析方法中所测得的加速度信号是摆
科技创新与应用 2023年7期2023-03-20
- 主井卸载仓位超限保护装置的研究与应用
下安装，在传感器摆杆没有外力作用时，由于重力的作用该装置处于垂直向下的状态。当传感器端头受到外力作用时，摆杆会离开中心点，在达到一定角度时触发弹片，使常开点闭合、常闭点断开。图1 万向行程开关将该万向行程开关垂直向下安装于卸载煤仓后部，贴近设定的煤位高度。当煤炭堆积到一定程度推动摆杆时，会引发仓位超限保护装置报警，并停止提升机运行。万向行程开关摆杆的端部设置为螺旋桨型，以防发生煤粉不能推动摆杆发生保护失效的事故。使用初期，发现万向行程开关式仓位超限保护装置
现代制造技术与装备 2023年1期2023-02-21
- 基于改进型能量控制策略的倒立摆系统控制研究
摆的本质就是一个摆杆的支点（转轴）在这个摆杆的重心下方。倒立摆系统是一个非线性、多变量、强耦合、不稳定的系统。现实中有许多系统与倒立摆系统非常相似，如摄像机云台的控制，双足、四足机器人的稳定，空间飞行器和卫星的姿态控制等。从倒立摆系统衍生出来的科研成果极大推动了科技的发展，推动了航天科技、深度学习、机器人等领域的发展。本文针对倒立摆的起摆和稳摆问题，设计一种将改进能量控制策略与模糊PID控制相结合的控制方法，使直线一级倒立摆系统能够实现平滑迅速的起摆和快速
今日制造与升级 2022年7期2022-11-03
- 新型商用车电泳内部阳极导电系统的设计与应用
EMS、积放链和摆杆链，目前通常采用的安装内部阳极的方法是：（1）在前处理前先装好内部阳极，阳极电缆在内部作临时固定；完成前处理后，进入电泳前，需设置一个停止工位，工人进入车身内部将阳极通电电缆与输送系统上的阳极导电装置相连，然后放车进入电泳。目前采用EMS和积放链的涂装车间较多采用这种方式，在工人进入车身内部时，容易污染内部地板表面。（2）在完成前处理后，进入电泳前，进行内部阳极安装，包括阳极吊挂以及与输送系统上导电装置的连接一并在此工位完成；目前使用摆
表面工程与再制造 2022年3期2022-07-25
- GDX2条透明纸包装机拉带制动装置的改进
动装置、导带轮、摆杆等构成，如图1所示：①块式制动器的拉带圈固定在制动轮轴上，拉带缠绕过导带轮，最后与透明纸粘贴在一起作间歇性运动；②当拉带输送时，拉带带动摆杆向上逆时针摆动，克服弹簧弹力带动制动杆逆时针摆动，制动层与制动轮分开，制动轮转动；③当拉带需要制动时，摆杆顺时针摆动，弹簧推动制动层贴近制动轮进行制动。图1 拉带块式制动器1.2 存在的问题拉带制动装置能起到正常供给拉带的作用，但在使用一段时间后会出现拉带供给过快、拉带变形的问题，见表1。拉带变形次
设备管理与维修 2022年5期2022-07-11
- 横向摆杆式明渠测流方法在矩形渠道中的应用研究
出利用圆柱形测流摆杆进行测流，与以往的测流板相比，对水流的扰动更小，水头损失较小。此类测流方法均将竖直测流摆杆（板）布置在渠道过水断面中垂线上，利用这一测线上的摆杆（板）转动角度与过水断面流量之间的对应关系（θ-Q）来进行测流。为了进一步提高测量精度，本文提出一种在多条测线上进行测流的方法。此方法将渠道过水断面划分为多个流层，利用横向摆杆在不同流层进行多次测量，通过分析摆杆转动角度与过水断面流速之间的对应关系（θ-v）并采用流速面积法来计算过水断面流量，其
节水灌溉 2022年1期2022-02-13
- 基于Quanser平台的旋转单级倒立摆控制系统的研究与实现
转向逆时针方向。摆杆与旋转臂的末端相连，长度为Lp，质心在Lp/2处，质心的转动惯量为Jp。当摆杆完全处于直立即在垂直位置时，其摆杆角度α为0；当它转向逆时针方向时，则摆杆角度α增大。图1 旋转单级倒立摆系统模型由图1可知，旋转单级倒立摆系统的动能可由四部分组成：旋转臂在水平面内的转动动能、摆杆在竖直平面内的转动动能、摆杆质心在水平面内的移动动能、摆杆质心在竖直平面的移动动能。旋转臂所在的水平面为零势能面，则系统的势能即为摆杆的重力势能[6-8]。运用拉格
唐山学院学报 2021年6期2021-11-26
- 高速凸轮摆杆机构参数化设计技术研究
106)高速凸轮摆杆机构在汽车发动机、包装机、纺织机械等设备中具有广泛应用，由于高速凸轮在运转过程中容易产生振动、噪音及磨损等问题，因此凸轮摆杆机构的设计需要在满足摆杆运动的角速度、角加速度和跃度曲线都连续等约束条件下，尽可能降低角加速度。由于凸轮机构形式多样，设计计算复杂，目前的机械设计软件均未开发凸轮设计模块。UG(Unigraphics NX)是目前比较通用的三维机械设计软件，具有强大的数字化设计、数字化验证和数字化制造等功能，同时也具有较强的二次开
图学学报 2021年4期2021-09-19
- 卡车驾驶室电泳U型双摆杆研究
特点，结合U型双摆杆的设计和实际使用情况进行分析，为卡车前处理电泳设备的设计和选择提供参考。1 行业情况说明1.1 行业现状目前，行业内卡车前处理电泳输送设备设备主要有自行小车、积放链输送机和U型双摆杆等方式。1.1.1 自行小车自行小车通过滑触线取电，实现车身的出入槽和摇摆等作业工序，如图1所示。该方式由于只能实现步进式，一般节拍为12 JPH，通过双槽同进同出最大可以达到20 JPH，摇摆角度约为±5°。自行小车由于摇摆角度小、步进式节拍低，在质量方面
现代制造技术与装备 2021年6期2021-07-27
- 单级倒立摆系统的仿真分析
可以简化为小车和摆杆两部分。小车由电机带动,沿直线轨道移动。摆杆与小车铰接,可绕铰接点旋转。单级倒立摆系统的控制目标是通过向小车施加控制力,使小车停留在期望的位置,并且摆杆竖直向上。自20世纪50年代美国麻省理工学院设计出一级倒立摆实验装置以来,众多学者对单级倒立摆系统的控制与仿真进行了大量研究。杨世勇等[1]对单级倒立摆系统进行了比例积分微分控制研究。李秋菊等[2]针对单级倒立摆系统提出一种基于广义扩展线性化的非线性控制方法,并进行了仿真分析。蒲建波等[
上海电气技术 2021年1期2021-04-01
- 发射平台摆杆油缸推力计算研究
0076发射平台摆杆作为发射平台系统中的重要单机，其功能是用于技术厂房、发射阵地和火箭、卫星之间加注供气管路、卫星电缆、空调管路等设备的连接，在火箭运输过程中保持各设备与地面接口状态不变，在火箭起飞前将各种管路摆开至安全区域，为火箭起飞让出安全通道[1-2]。发射平台摆杆运动依靠摆杆油缸驱动，其运动过程中有风载、摆杆自重、管路及连接器自重、摆杆轴承摩擦力等多种荷载作用，并且有启动加速惯性作用过程。因此，摆杆油缸推力计算精度决定了油缸设计的正确性。然而，在油
工程技术研究 2021年1期2021-03-20
- 基于FTA的发射平台摆杆桁架结构分析
射平台应运而生。摆杆作为发射平台的关键设备，主要用于铺设各种加注、供气、电缆、空调等管线路，在运输过程中摆杆保持各种管路、连接器、电缆的状态不变，起飞前带动脱落的连接器、管路、接头等摆开到安全范围之内[1]。关于摆杆设备，工程设计人员开展了一系列研究工作，王婷等[2]针对火箭摆杆使用时的工作状态，分析模拟摆杆加载试验的难点，提出载荷的铺设、安装和试验改进方案，并设计出工艺装备。赵海等[3]对摆杆机构风载模拟试验进行初步研究，提出一种模拟摆杆机构实际风载的试
现代机械 2021年1期2021-03-15
- 直线三级倒立摆LQR控制稳定性的PSO-AFSA优化
非线性控制系统，摆杆个数的增加致使倒立摆控制系统相对能控度的降低，直线二级倒立摆系统的相对能控度为0.008 2，而直线三级倒立摆系统的相对能控度则降低至0.004 6，相对能控度系数越小表明倒立摆系统各个变量之间的复杂程度越高，进而导致倒立摆系统越难控制[2]。近年来，众多学者对直线三级倒立摆控制系统进行了研究，提出了H_∞鲁棒控制、遗传神经网络控制、CGA优化改进型T-S模糊神经网络控制、RBF-ARX建模与云推理控制、模糊控制、参数自适应模糊PI控制
黑龙江科技大学学报 2020年6期2021-01-04
- 基于MATLAB的倒立摆模糊自适应PID控制研究
的方法能有效控制摆杆的角度。1 一级倒立摆的数学模型1.1 一级倒立摆控制原理图1为直线一级倒立摆工作原理框图。数据采集卡将采集到的旋转编码器的数据传送给计算机，并与设定值进行比较，将偏差经过某种运算之后发出控制规律，控制电机使摆杆左右摆动进入稳摆范围，从而实现摆杆直立不倒以及自摆起。图1 直线一级倒立摆工作原理框图1.2 倒立摆的传递函数在忽略空气阻力和各种摩擦的条件下，直线一级倒立摆可以看作是由小车和匀质杆组成的系统[3]。现做如下假设：小车质量为M，
机械工程与自动化 2020年4期2020-08-25
- 一种气动双向敲击机构的设计与AMESim仿真试验
柄摇杆机构+柔性摆杆机构原理如图1所示由服电机带动偏心曲柄滑块机构，滑块带动摆杆左右摆动，由摆杆产生双向敲击运动，实现对钢绞线的敲击。[3]由于电机带动的偏心曲柄滑块机构是一个刚性机构，其左右敲击行程固定，当摆杆敲击到钢绞线时，机构运动被阻碍，无法继续，会引起电机堵转，因此需将摆杆设计为柔性，以便越过敲击堵点，完成敲击动作。方案2：双作用气缸+刚性摆杆如图2所示，采用一个双作用往复气缸驱动一刚性摆杆左右摆动，由于气体具有冲击力和可压缩的特点，因此驱动的摆杆
机械研究与应用 2020年2期2020-05-21
- 恒力矩摆杆机构的设计
,设计一种恒力矩摆杆机构，对避免操控杆操控力度过大有重要意义。恒力矩摆杆机构的设计原理来源于恒力机构。恒力机构是一种在载荷产生位移时仍输出近似恒力的装置,不满足胡克定理,与传统的圆柱弹簧或其它弹性体有本质区别[1]。对于这种通过力传感器和控制器来保证恒力输出的传统恒力装置,需要复杂的算法设计,并且依赖于传感器的精度及后续的调试过程。使用特殊机构保证在一定范围内输出恒力，方法更加简洁，且不需要高额的费用支持[2]。如今，恒力机构广泛应用于各种工业装备中,如支
机械制造 2020年4期2020-04-22
- 新型FOCKE 包装机条盒纸吸取的破空装置的设计及应用
连杆3、胶垫4、摆杆5、弹簧6、吸嘴7、夹紧杆8、销轴9 和摆杆10 等零件组成。通过吸嘴7 直接吸附并顺时针旋转输送条盒纸，而吸嘴7 的真空由中空的摆杆5 提供，摆杆5 的真空通过与胶垫4 粘接为一体的真空轴供给。当胶垫4 与摆杆5 接触无间隙时，真空轴内的真空能够通过摆杆5 到达吸嘴7，吸附条盒纸，并随着真空轴一起顺时针旋转输送；当真空轴旋转到位时，胶垫4 与摆杆5 不接触时，真空轴内的真空断开，不能到达吸嘴7，吸嘴7 释放条盒纸。真空轴再逆时针旋转回
科学技术创新 2020年2期2020-03-24
- 一种圆织机摆杆装置
的塑料圆织机中，摆杆都是通过芯轴与支座连接，芯轴是直接注塑在摆杆中固定，或者在摆杆中设置安装孔，芯轴与安装孔过盈配合与摆杆固定连接，支座位于摆杆的两侧设置有安装孔，安装孔中安装轴承，芯轴的两端由安装孔中的轴承支承并实现与支座的转动连接，从而实现摆杆相对支座上下转动，但是由于国内厂家采用的扁丝材料在编织过程中会产生比较多的粉尘，粉尘会积累塑料圆织机的各个部件上，特别是塑料圆织机长期运行之后，在安装孔的位置会积累大量粉尘，使得轴承失效，甚至会使轴承咬死，无法转
塑料包装 2019年6期2020-01-15
- 多层压机偏置杠杆式同时闭合机构设计
每套机构由推杆、摆杆、若干拉杆组成。如图2所示，推杆的一端与压机活动下顶板在C点铰接，推杆的另一端与摆杆在B点铰接，摆杆另一端与压机机架在A点铰接；拉杆的一端铰接在摆杆的节点Bi，拉杆另一端铰接在对应热压板的一角Ci。压机闭合时，主油缸柱塞推动活动下顶板上移带动推杆运动，通过B铰推杆推动摆杆绕A铰转动，铰接在摆杆与热压板上的拉杆提升各热压板同时向上运动，从而实现压机同时闭合。本文以5层偏置式杠杆同时闭合机构的设计为例，设计参数见表1，压机各层热压板全开和全
林业机械与木工设备 2020年1期2020-01-15
- 摆杆硬度测定试验方法的影响因素及仪器校准的探讨
膜硬度的测定中，摆杆阻尼试验是比较经典的使用时间来评定涂膜硬度的试验方法。GB/T 1730—2007《色漆和清漆 摆杆阻尼试验》中包括科尼格（Konig）摆杆式阻尼试验、珀萨兹（Persoz）摆杆式阻尼试验和双摆杆式阻尼试验。双摆杆式阻尼试验是国内使用历史最长的一种试验方法。科尼格摆杆式阻尼试验、珀萨兹摆杆式阻尼试验原分别为德国和法国标准，并在欧洲广为使用，后成为ISO国际标准。1 3种摆杆阻尼试验（1） 科尼格摆科尼格摆，见图1。以直径为（5±0.00
上海涂料 2019年6期2019-12-21
- 基于STM32的简单旋转倒立摆
系统要求要实现对摆杆角度以及摆杆运动的控制，并要保证运动控制的快速性、实时性和平稳性，尽量提高对摆杆摆动角度范围的精度控制。我们的设计结构如图1所示，其中主要包括主控、外设、和角度变化率检测、旋臂控制等模块，通过按键选择模式及参数的调整、用角度传感器反馈摆杆角度数据给主控模块，有主控模块控制电机带动旋转臂，以实现间接控制摆杆的角度变化。1.2 系统各部分模块作用及其功能功能结构框图如图2所示。1.2.1 按键输入部分按键主要负责控制模式的选择，根据设计要求
电子技术与软件工程 2019年18期2019-11-18
- 基于FLUENT的摆杆式明渠测流特性数值模拟
量水装置----摆杆式明渠测流装置，其工作原理需建立摆杆摆动角度和渠道流量之间关系进行测流，探究该装置在不同类型渠道和测流摆杆下的测流特性具有重要意义。随着数值模拟技术的发展，计算流体力学所能计算的领域越来越多[2]，通过数值模拟方法建立数学模型解决实际工程问题具有投入少、研究周期短、可调参数多等优点。FLUENT是目前应用最为广泛的计算流体力学软件，其计算方法及后处理功能十分先进[3]。摆杆式明渠测流装置进行测流任务时，测流摆杆由于水流冲击而摆动，是属于
节水灌溉 2019年9期2019-09-26
- 不同坡度下摆杆式测流仪量水特性的研究
必行[4]。1 摆杆式测流仪测流试验原理与方法1.1 摆杆式测流仪测流原理简介测流装置结构见图1。1-调平装置；2-不锈钢支架；3、8-水平仪；4-超声波探头；5-电源及数据处理模块；6-角度传感器;7-测流摆杆；9-液晶显示器；10-可伸缩钢架图1 摆杆式测流装置机械图测流摆杆7可绕转轴沿水流方向摆动，当圆柱形摆杆放置于流动的水中时会受到阻力和升力作用，受到的阻力又称为圆柱绕流阻力。在实际流动中，流体作用在被绕流物体上的阻力基本上可以分为两类：第一种是由
节水灌溉 2019年6期2019-06-24
- 磁浮列车Z 向支撑摆杆断裂失效成因分析
个支承点上。它与摆杆，进而和摇臂相连接，车厢上的负载均匀地分布在Z 向支承上并传递给摇臂，同时空气弹簧和摇臂通过摆杆传递的向上的支承力也传给了Z 向支承，所以Z 向支承是承受压应力的一个部件（见图1）。摆杆是Z 向支承与摇臂的连接件，摆杆一方面把Z 向力传递给空气弹簧，另一作用是车体的Y 向减振，保证悬浮架与车体之间在容许范围内的横向自由运动（重力摆动）。摆杆一方面承受Z 向支承的力（力的方向向下），另一方面承受空气弹簧的支承力（力的方向向上），所以摆杆是
设备管理与维修 2019年14期2019-06-16
- 发射平台摆杆机构可靠性分析
式的重要一环，而摆杆机构又是发射平台的关键设备，主要用于铺设各种加注、供气、电缆、空调等管线路，在运输过程中摆杆保持各种管路、连接器、电缆的状态不变，起飞前带动脱落的连接器、管路、接头等摆开到安全范围之内[1-2]。因此摆杆机构功能的可靠性水平高低对保证发射平台是否具有三垂模式能力具有重要意义。由此可知对摆杆机构可靠性进行研究具有现实和迫切的工程意义，摆杆机构如图1。图1 发射平台摆杆机构由于摆杆机构属于发射平台新研设备，尚未有文献对此类摆杆机构运动性能进
现代机械 2018年5期2018-11-13
- 基于ANSYS的喷涂机器人摆杆模态分析
YS的喷涂机器人摆杆模态分析占晓煌1，2，陈润六1，2，邹晓晖1，2，郑小民1，2，王红州1，2，张志勇1（1.江西制造职业技术学院，江西 南昌 330095；2.江西省机械科学研究所，江西 南昌 330002）本文以喷涂机器人的摆杆为研究对象，利用SolidWork建立了几何模型，将摆杆模型保存为Parasolid格式并导入到ANSYS有限元分析软件。对喷涂机器人摆杆的结构进行了有限元模态分析，获得了喷涂机器人摆杆前10阶的固有频率。并通过临界转速计算公
中国设备工程 2017年24期2017-12-28
- 一种可调入射角度的光学教学装置
包括基板、背板、摆杆、支架和激光笔，基板上竖直安装背板，该背板前端的基板上设置支架，该背板后端的基板上设置能左右限位摆转的摆杆，该摆杆上端部设置的激光笔发射端位于支架上方，在背板前端面上方设置与激光笔发射端相对位的入射角标尺，所述支架上能放置至少一个玻璃容器，在背板前端面设置与每个玻璃容器相对位的折射角标尺。关键词：包括基板；背板；摆杆中图分类号：TN713 文献标识码：A1.技术领域本装置涉及光学教学教具结构改进技术领域，尤其是一种可调入射角度的光学教学
中国新技术新产品 2017年21期2017-09-28
- 基于MSP430F149的电磁控制运动装置设计
过程，从而实现对摆杆转动角度、响应时间的精确控制；摆杆振幅控制准确、频率易调节、工作稳定可靠、经济实用，此外还配备了语音报读和声光报警。关键词：MSP430F149；电磁；摆杆中图分类号：TN602-34 文献标识码：A随着工业控制的不断进步，电磁直線运动控制以结构简单、响应速度快、精度高等特点，越来越受工业控制的重视，如直线电机伺服控制系统、高端数控机床、电磁弹射等场合，起着重要的作用[ 1 ]。本文设计了一套电磁运动控制系统，实现电磁运控的响应速度控制
科技风 2017年3期2017-05-30
- 旋转自由摆的控制方法研究
用光电编码器测量摆杆的旋转角度，通过PID控制算法实现自由摆的运动控制，对自由摆的起摆、摆起稳定、镇定进行了分析.实验表明，本文采用的旋转自由摆控制方法，使自由摆运行稳定，具有一定的抗干扰能力.自由摆；PID；STM32；MATLAB/Simulink仿真自20世纪50年代以来，为了解决航空航天飞行过程中对姿态的调整及平衡控制，双足机器人的直立行走等问题，开始研究分析自由摆系统，国内外已有一定成果.由于自由摆参数复杂，同时受外界不确定因素的干扰，具有很强的
常熟理工学院学报 2017年2期2017-04-12
- 电动秋千摆杆角度控制系统设计
摘 要 电动秋千摆杆角度控制装置采用STC12C5A6052主控芯片，PWM信号控制电磁铁线圈中的电流以调节磁力，编码器检测摆杆摆角，通过数据处理，精确控制摆杆摆角和摆动周期。关键词 STC12C5A6052 PWM 电磁铁 编码器0引言电动秋千摆杆角度控制系统不仅要求快速精确地检测出摆杆角度，还要求键盘设定秋千摆杆角度并能在此角度停止。因此，系统设计应采用以微控制器为核心的智能仪器结构设计。1系统方案设计电动秋千摆杆角度控制系统可实现自由摆动、定角摆动、
科教导刊·电子版 2016年30期2016-12-26
- 一种高可靠摆杆远程控制系统
76）一种高可靠摆杆远程控制系统丁保民 吴齐才 刘丽媛（北京航天发射技术研究所，北京 100076）描述了一种高可靠摆杆远程控制系统的组成、摆杆控制方法、远程冗余控制原理，以及摆杆控制通路的实现方式，采用基于热备冗余控制器和工业以太网构建的控制系统，能够可靠地实现设备的远程控制，大幅提高了设备可靠地完成任务的能力，并成功应用于新研制火箭的发射任务中。展望未来，该系统在各基地摆杆可靠性升级改造，以及电站、钢厂，以及其它要求远程控制、可靠性高的军用和民用控制领
军民两用技术与产品 2016年21期2016-12-06
- 基于ELVIS的倒立摆二次型最优控制实验系统设计
编码器、旋转臂、摆杆和质量块等组成,通过金手指连接端子连接在ELVISⅡ虚拟仪器实验平台上。图2 倒立摆控制模块倒立摆控制系统结构如图3所示。倒立摆系统的旋转臂通过电机驱动在水平面上旋转,带动摆杆在平衡位置来回振荡,从而使摆杆稳定在竖直向上的某个位置上。系统中的2个光电编码器分别测量旋转臂的转动角度θ和摆杆的摆动角度α,编码器与ELVISⅡ上的数据采集单元相连,采集得到的旋转臂和摆杆转过的角度输送给控制器,控制器的输出作为电机驱动电路的输入,控制旋转臂转动
实验技术与管理 2016年3期2016-09-06
- B2016A龙门刨床的凹圆弧面加工*
上增加横梁挂件、摆杆DC及必要的圆柱销轴组件，当需要圆弧凹面加工时，将横梁挂件的底部固定在横梁上，摆杆DC的D端通过圆柱销轴与挂件顶部的销孔相连，摆杆DC的C端与右垂直刀架(或左垂直刀架)手动圆盘的转动轴相连。改造后，右垂直刀架中间的垂直丝杆被卸下来，使得右垂直刀架的刀头在垂直方向的运动不再受垂直丝杆控制，只受摆杆DC控制，当横梁中的丝杆转动，带动右垂直刀架横向进给[4]移动时，由横梁、右垂直刀架、摆杆DC组成的摆动机构[5]带动右垂直刀架的刀头作圆弧进给
制造技术与机床 2016年5期2016-08-31
- 钢管输送机构关键部件的强度校核及可靠性分析
的输送运动。1.摆杆 2.连杆 3.摆杆 4.工字钢 5.活塞杆 6.连杆 7.摆杆8.活塞杆 9.液压缸 10.液压缸 11.钢管图1 钢管自动输送机构简图Fig.1 Pipe automatic conveying mechanism图2 输送机构摆杆1处左视图Fig.2 Left view of swinging rod 1 on conveying mechanism2 传统的强度校核本文首先在ADAMS中建立了输送机构的动力学模型，如图3所示，主
重型机械 2016年3期2016-04-01
- 摆杆和摆杆座质量对复摆实验的影响
a所示装置，如果摆杆为轻质摆杆，质量相对摆锤可以忽略，则复摆质心始终在摆锤质心，只需要改变摆锤位置，就可以改变质心到复摆转轴的距离，则公式(8)显然成立。如图1b所示装置，通过刀刃悬挂的复摆，可以通过改变刀刃的悬挂位置，改变复摆质心到转轴的距离，在改变质心到转轴距离的过程中，复摆是一个固定刚体，其相对过质心且平行于悬挂点的转轴的转动惯量是固定值，因此公式(8)也成立［4］，可以用来测量重力加速度。2 非固定刚体的复摆装置的实验方案如图1a，如果摆杆质量不能
大学物理实验 2015年1期2015-12-24
- 摆杆与滑橇转挂结构的变形分析及尺寸计算
岛066000）摆杆与滑橇转挂结构的变形分析及尺寸计算窦志远 （秦皇岛烟草机械有限责任公司,河北秦皇岛066000）本文主要通过分析摆杆输送系统在输送车身过程中转挂结构所发生的常见配合干涉问题，对转挂结构上滑橇支杆的长度进行了尺寸计算，得到最佳尺寸，给出防范措施，进而减少转挂干涉，以便后期维护保养。滑橇；摆杆；干涉；变形摆杆输送车身广泛应用于汽车涂装生产线，其作用主要为承载焊装白车身进行前处理及电泳等工艺处理，设备运行精度高，广泛适用于大批量生产。车身锁紧
山东工业技术 2015年6期2015-07-27
- 最优控制方法在直线倒立摆中的应用
立摆主要由小车、摆杆等主要部件组成，它们之间自由连接。建立直线一级倒立摆的前提是：1) 小车能够在导轨上自由移动(不考虑摩擦等因素)；2) 铅垂的摆杆可以在竖直的平面内自由地摆动(不考虑系统本身的摩擦等阻力影响)[2]。一级倒立摆的系统结构简图如图1所示。假定逆时针方向的转角和力矩方向均为正。设M为摆杆的质量；m为小车的质量；Ll为摆杆的长度；O为旋转点坐标；D为摆杆质心坐标；l为点O到点G的距离；J为摆杆的转动惯量；f为小车与导轨间的摩擦系数；T为摆杆绕
机械制造与自动化 2015年5期2015-07-01
- 自立倒立摆系统的自摆起及稳定控制
一根转轴，竖直的摆杆固定在这根转轴上，可以自由摆动。倒立摆摆杆的转角以及横臂的转角分别通过2个传感编码器测得。本系统的控制目标是通过控制横臂摆动时摆杆平稳快速摆起，并最终将摆杆稳定在垂直倒立位置。1.1 角度定义图1 自立倒立摆系统物理模型摆角的“full”角度αf的零位置对应初始时摆杆自然下垂状态，当摆逆时针旋转时αf增大，顺时针旋转时减小，其值可以超过360°，这一角度值可以从编码器得到。摆杆的“down”角度αd，它与αf相同定义，但要控制在±180
实验技术与管理 2015年11期2015-05-03
- 二级倒立摆广义通用模型控制器的设计
=1.32Kg，摆杆1 质量m1=0.04Kg， 摆杆1 转动中心到杆质心距离l1=0.09m， 摆杆2 质量m2=0.132Kg，摆杆2 转动中心到杆质心距离l2=0.27m，质量块质量m3=0.208Kg，F：作用在系统上的外力，θ1：摆杆1 与垂直向上方向的夹角，θ2：摆杆2 与垂直向上方向的夹角。利用拉格朗日方程得出二级倒立摆数学模型，， 并经线性化处理可得：其中3 仿真实验倒立摆系统参数如下：小车系统的等效质量M=1.32Kg，摆杆1 质量m1=
科技视界 2015年32期2015-04-13
- 多姿电脑操作台的设计*
两侧分别装有铰定摆杆和滑动摆杆,操作时通过改变摆杆交叉的角度,即可改变台面的高度,适应人们坐立和站立操作电脑,同时也可适应不同身高的操作人员使用,减轻操作人员的疲劳状况,提高了工作效率。支架;铰定摆杆;滑动摆杆;定位豁口0 引 言现有的电脑操作台多由支架支撑一个台面,台面上安装显示器,显示器对面放置键盘,电脑的主机多放在台面下方,操作人员坐在椅子上工作。由于人在操作电脑时精力比较集中,时间过得很快,持续时间比较长。而长时间的坐姿,对人员的身体非常不利,颈部
机械研究与应用 2015年6期2015-01-10
- 直线一级倒立摆的新型控制方法研究
ID控制器，并与摆杆闭环控制进行封装，形成一个双闭环PID控制器，就能够更好地实现倒立摆系统的控制。1 直线一级倒立摆的稳定性直线一级倒立摆系统由小车、摆杆等组成，它们之间自由连接。在进行系统稳定性分析时，一般可以应用LaSalle’s Theorem或者是李亚普诺夫稳定性理论。本文根据系统未进行矫正时的阶跃响应曲线来讨论系统的稳定性，利用MATLAB进行阶跃响应分析，结果如图1、图2所示。图1 系统未矫正时小车位置的阶跃响应曲线图2 系统未矫正时摆杆摆角
机械工程与自动化 2015年5期2015-01-01
- 高仿真直线一级倒立摆模型设计❋
了直线一级倒立摆摆杆在摆动过程中所受到的介质阻力和摩擦力的计算方法，利用Simulink的S函数建立了高仿真非线性虚拟倒立摆，通过调整S函数的相关参数，使虚拟倒立摆与真实倒立摆具有非常接近的工作状态，因而在虚拟倒立摆上获得的结论通常也适用于对应的真实倒立摆。1 直线一级倒立摆的非线性数学模型直线一级倒立摆通常由摆杆、摆杆小车及电机伺服系统等组成，其电机伺服系统的输出可分为力矩输出和加速度输出两种形式。采用加速度输出形式时，系统以小车加速度u为输入量，系统模
机械工程与自动化 2014年5期2014-12-31
- 简易环形倒立摆控制系统的设计实现
机作为主控制器，摆杆角度测量采用500线欧姆龙编码器，摆臂电机驱动采用空心杯行星减速直流伺服电机，该伺服电机自带24 线编码器用于摆臂速度测量。直流伺服电机驱动采用LM298N 驱动模块。系统硬件设计框图如图1 所示。图1 系统硬件组成框图相比于角度电位器，设计中采用欧姆龙500 线编码器测量摆杆角度，提高了角度测量精度，减少了由于扰动对角度测量带来的影响。尽管51 单片机的功能有限，没有正交解码、PWM 输出等硬件模块，但系统对控制器的要求不高，只需外围
科技视界 2014年31期2014-12-23
- 某型兵器发射塔架摆杆系统机液耦合动力学仿真研究
某型兵器发射塔架摆杆系统是发射靶场的重要组成部分，其功能是为待发射产品的测试电缆、导气管路、风管等提供支撑，在发射前一分钟摆开至漂移区外，确保兵器起飞安全，其运行情况将直接影响发射任务的成败［1－3］。然而，当摆杆系统工作时，经常产生速度波动，给系统带来安全隐患，因此有必要对其工作时的动力学特性进行仿真研究。发射塔架摆杆系统是集机电液一体化的大型机械系统，对其进行动力学研究涉及机械、液压及电控等领域的耦合，在建立模型时必须充分考虑机械及液压系统之间的耦合效
机床与液压 2014年7期2014-09-17
- 悬臂梁质量摆杆结构一阶模态减振控制分析
球和悬臂梁之间用摆杆连接，由于摆杆属于刚体，因此即使外荷载再大，小球振动再剧烈，小球会一直保持以摆杆的长度为摆长的振动，从而达到减振的作用，另一方面，因摆杆本身的质量不可忽略，故摆杆和小球可以共同起到减振的作用.1 动力学建模设梁高为H，横截面面积为A，单位质量密度为ρ（即单位体积的质量），抗弯刚度为EI，质量摆杆结构中的小球质量为m1，小球与支架用均质摆杆连接，摆长为l，摆杆质量m2，支架质量为m3，摆杆与竖直面的摆角为θ（t）.根据悬臂梁的边界条件，梁
三峡大学学报(自然科学版) 2014年6期2014-07-25
- I C编带机双摆杆取料机构的设计与研究
机构、滑道机构、摆杆取料机构、承片台、编带轨道机构、收带机构以及操作系统和电气控制系统等组成。其中IC编带机的摆杆取料机构的主要功能是：当料条提架上的料由夹料传送机构送到滑道机构上，通过摆杆取料机构摆杆周而复始地摆动实现把IC料从上料滑道机构送到编带轨道机构的取放料。根据IC编带机结构的各部分分析得出，一方面要保证设备的自动化程度，另一方面要提高设备的生产效率，增加IC编带机的一次取料数量将对提高设备的生产效率极为关键。1 双摆杆取料机构设计1.1 采用双
电子工业专用设备 2014年5期2014-03-26
- CH小包透明纸包装机制动装置改造
于滚轴轮架固定在摆杆上，使滚轮架克服摆杆下端的弹簧拉力和通过制动摆杆弹簧板作用于摆杆上端的推力，使滚轮绕着轴作逆时针转动，这时制动摆杆下端制动装置对纸圈上的制动鼓放松，对制动鼓摩擦力减少，纸圈作顺时针转动，透明纸从纸圈上自动松解释放下来，如果透明纸从纸圈松解过快，呈松弛状态，其对滚轮架上端的拉力减小，在摆杆下端的弹簧和制动摆杆下端弹簧拉力的作用下，使滚轮架绕轴作顺时针转动，同时，制动摆杆在弹簧力的作用下也顺时针方向摆动，制动摆杆下端制动装置与制动鼓压紧，摩
当代化工 2014年9期2014-03-25
- 刨床摆杆机构功能实现的运动演化教学设备的开发
3]。其中，刨床摆杆机构的工作过程和工作原理更是难点中的难点，刨床摆杆机械简图如图1所示。目前，由于还没有一种能够浅显易懂的演示刨床摆杆机构功能实现的运动演化教学设备，使得本身就没有多少机械专业知识的实习学生，很难理解刨床的摆杆机构如何将齿轮的旋转运动转换成滑枕的往复直线运动[4]，特别是对于完全没有机械专业知识的非机械类专业的实习学生，这种运动转换的空洞讲解更是难以想象与理解。为帮助学生直观地、较好地理解刨床摆杆机构的运动转换过程和原理，必须开发出一种能
湖北理工学院学报 2014年6期2014-03-14
- 基于AT89S52的简易自由摆平衡控制系统
大学朱秀梅等可使摆杆推起至30°处释放后，摆杆至少可以作5个周期以上的自由阻尼摆动，带负载运行时，摆动角度范围为-60°～+60°，运动过程中，平板保持在水平位置的误差≥ ±3°，角度检测的分辨能力为1°[3]。张明等[4]和罗名吉等[5]实现的自由摆装置摆动角度较大，为-80°～+80°，但平板保持在水平位置的误差也＞3°。控制系统的简单化、低成本化，角度控制误差小及自由摆角的大幅度化是自由摆平衡控制系统研究发展的显著趋势[6-8]。为此，本研究基于AT
河南科技 2013年8期2013-10-19
- 简易旋转倒立摆及控制装置
旋臂的转动来控制摆杆的运动。本设计结构新颖，它省去了现有直线式倒立摆中复杂的传动机构，使得整体结构简洁紧凑、占地面积小，而且使得与控制方法无关的因素(例如传动机构的故障、误差、非线性等)大大减少，从而增加了控制的精确度、控制效果稳定，使可靠性提高。旋转式倒立摆;状态反馈;稳定性0 引言日常生活中，我们经常能见到一些支点在上而重心在下的摆，如挂钟的摆，这种称为顺摆。还有一种支点在下而重心在上，这种系统或装置，就是倒立摆。倒立摆系统是一个复杂的、不稳定的非线性
长春大学学报 2013年12期2013-09-21
- 摆杆约束往复活塞式压缩机动平衡设计分析
，最近出现了一种摆杆约束型往复活塞式空气压缩机[3～6]，与传统机型相比，由于它增设了一个作摆动运动的摆杆机构，因此压缩机的振动特性更加复杂，不仅存在活塞连杆组件的往复惯性力，而且还存在摆杆机构的摇摆惯性力，如果继续沿用惯常的动平衡经验对往复惯性力进行平衡消减，将很难获得好的减振效果。鉴此，本文以该类型压缩机作为研究对象，探讨在复合有摆杆摇摆运动的情形下采用过量平衡技术减低压缩机敏感方向振动强度的最优布局方案。1 摆杆约束型压缩机简介图1为摆杆约束往复活塞
机电产品开发与创新 2013年4期2013-09-13
- 锥形凸轮式无级变速器设计与仿真
凸轮上，凸轮带动摆杆，每个摆杆经单向超越离合器带动输出轴转动。摆杆在锥形凸轮上轴向滑动，改变最大摆角，实现无级变速。具体实现过程为：输入轴6与主动齿轮7固连，带动三个从动齿轮5，从动齿轮5通过三根凸轮轴4带动三个相位差为120°的均匀布置的凸轮3转动，摆杆2与输出轴1之间采用单向超越离合器8连接，利用超越离合器从动件速度可以超越主动件速度运动的特性，将三个摆杆2的往复摆动转换为从动输出轴1的连续单向转动。图1 总体结构2 输出轴匀速转动的实现过程目前各种机
中国机械工程 2013年2期2013-09-07
- 摆杆约束往复活塞式无油润滑空气压缩机的研究
式入手，借助一个摆杆机构来约束活塞以近乎直线往复的状态进行工作，缓解了活塞对气缸的侧压力和拍击强度，有效地提高了密封环的可靠性，降低了压缩机的机械噪声。1 新型压缩机的结构及原理具有摆杆约束特征的新型空气压缩机的结构如图1所示，它的主要零部件有气缸、活塞、连杆、摆杆、驱动杆、曲柄轴和曲轴箱等。其中活塞的本体与连杆做成一体结构，密封环呈皮碗状并被活塞盖板压紧在活塞的本体上。为了实现无油润滑，密封环采用具有自润性的材料充填聚四氟乙烯（PTFE）制作。与传统摇摆
中国机械工程 2012年11期2012-07-25
- 基于自由摆的平板控制系统
电机控制平板，当摆杆移动时要保持平板的平衡，因此需要采用传感器获得摆杆移动的角度值，再通过电机控制平板旋转相应的角度，从而保持平板的水平位置。其基本组成框图原理如图1所示。图1 采用日本村田公司的ENV05G 陀螺传感器，安装于平板，以获得平板的位置和姿态信息。当摆杆移动时，平板的水平位置会发生变化，此信号通过调理电路输入到AD0809 转换器，单片机获得摆杆的变化信息，控制TA8435 芯片，使摆杆上的电机也作相应的旋转，及时调整平板变化位置，从而使平板
电气技术 2012年4期2012-05-29
- 一种新型机械式全可变气门正时机构
该机构通过对一对摆杆摆动的角度和初始位置的控制，构成一个变速摆系统，并实现气门的持续开启时间的连续可调，且同时保持气门升程不变。此技术称作机械式FVVT（全可变气门正时）技术。内燃机 全可变气门正时 变速摆1 前言宝马汽车公司的Valvetronic可变气门升程和正时技术使得汽油机第一次具有连续可变气门正时的能力[1]，而后其他厂商例如日产也相继推出自己的类似产品，其基本原理大致相同，但以宝马的方法最为简洁。国内有学者详细分析了其运动规律[2]。在此技术基
柴油机设计与制造 2012年1期2012-03-28
- 倒立摆系统的智能控制算法研究
各种摩擦，并认为摆杆为刚体。二级倒立摆[1]示意图如图1所示。图1 二级倒立摆示意图Fig.1 Two-stage pendulum schematic diagram系统的动能：倒立摆参数定义如下：m1摆杆1的质量 0.05 kgm2摆杆2的质量 0.13 kgm3摆杆3的质量 0.236 kgM小车质量 0.584 kgg重力加速度 9.8 m/s2l1摆杆1中心到转动中心的距离 0.077 5 ml2摆杆2中心到转动中心的距离 0.25 mF作用在系
电子设计工程 2012年15期2012-01-15
- 基于LabVIEW的二级倒立摆控制系统三维仿真
、同步带、小车和摆杆组成，电机通过同步带带动小车在轨道上来回运动来保持摆杆始终处于竖直向上平衡位置。直线倒立摆按摆杆数量的不同，可分为一级、二级、三级倒立摆等。本文以直线二级倒立摆为研究对象，在建模时忽略了空气阻力和各种摩擦，并认为摆杆为刚体［2］。（1）式和（2）式中的θ1与θ2分别是摆杆1和摆杆2偏离垂直向上位置的角度；F是作用在系统上的外力；x是小车离开初始位置的距离。倒立摆实物的各项参数值如下：小车质量M＝1.32kg；摆杆1的质量m1＝0.04k
合肥工业大学学报（自然科学版） 2011年10期2011-06-05
- 基于LabVIEW的倒立摆控制系统的设计与实现＊
装在小车上的一级摆杆和二级摆杆组成。其中实际模型的参数如表1所示。表1 实际模型参数分别以小车位置 x、小车速度x˙、摆杆 1 的角度 θ1、摆杆 1 的角速度 θ˙1、 摆 杆 2 的 角度 θ2、 摆杆 2 的角速 度 θ˙2为状态变量，以小车位置 x、摆杆 1的角度 θ1、摆杆 2的角度θ2为输出变量，建立倒立摆的状态空间模型如下[2]：倒立摆控制的任务是使两个摆杆的角度均保持为180°(竖直向下为 0°)，并使小车的位置到达给定值，实现定位的功能。
网络安全与数据管理 2011年13期2011-05-12