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跨垄作业电动移动平台设计与仿真

跨垄作业电动移动平台设计与仿真

作者：王剑英重庆三峡学院

学位级别：硕士

丘陵地区的农业生产作业中,不同农作物垄作行距不同,同种农作物因种植方式不同行距也不相同,当前现有的农业机械装备大多是轮距固定不可调的,传统转向结构,转弯半径大,存在垄作农艺适应差的问题。因此丘陵地区农业机械装备的发展,需要... 详细信息

丘陵地区的农业生产作业中,不同农作物垄作行距不同,同种农作物因种植方式不同行距也不相同,当前现有的农业机械装备大多是轮距固定不可调的,传统转向结构,转弯半径大,存在垄作农艺适应差的问题。因此丘陵地区农业机械装备的发展,需要加快研发具有一定的地形适应能力、轮距可调节的农业装备。为此本文设计了一种可适宜于丘陵山区垄作农艺的变轮距机构和四轮可独立转向的跨垄作业电动移动平台;完成了其机械结构设计、结构仿真分析及控制系统的搭建。论文的主要内容包括:(1)在充分了解国内外农业电动平台的研究现状,分析丘陵地区农作物的农艺要求等基础之上;针对性地提出了跨垄作业电动移动平台的机械结构设计要求及性能指标。根据农艺的行距要求,拟定了一种适宜于电动平台的变轮机构方案,该方案机构由曲柄滑块机构演变而来。根据丘陵地区的地形地貌和农作物的地隙要求,拟定了行走机构及转向机构方案。根据变轮距机构、行走机构及转向机构的配合要求完成了机架方案的拟定。(2)跨垄作业电动移动平台的机械结构设计,首先进行了跨垄作业电动移动平台的运动受力分析,其次进一步地对各拟定机构进行了机构自由度的计算、运动学分析及受力分析,然后完成了转向轴、键和法兰螺栓的校核计算。最后利用solid works2021完成了不同运动机构的三维建模及三维虚拟装配,得到了跨垄作业电动移动平台的虚拟样机。(3)ADAMS view仿真分析,首先介绍了跨垄作业电动移动平台虚拟样机的前处理及后处理过程。其次进行了移动平台纵向爬坡动力学仿真,输出了整机速度及位移变化曲线及轮毂电机转矩大小变化曲线,验证了其爬坡性能,证明了移动平台的运动受力分析的可靠性。然后进行的爬坡转向动力学仿真,得到了行走机构各个构件受力变化曲线,这为行走机构各零件的强度及刚度校核提供了受力条件。最后进行的平地变轮距动力学仿真,得到了电动推杆驱动力大小变化的曲线,验证了电动推杆推力选择的正确性。(4)利用ANSYS Workbench软件完成了对行走机构的非标零件及车架进行了静力学有限元分析,分别得到了它们的位移和应力云图,根据第四强度理论与仿真结果完成了他们的强度及刚度的校核。一般机架都需要考虑振动的问题,因此利用ANSYS Workbench软件完成了机架的模态分析,得到了其四阶振动频率及振型;证实了其不会受到运转的电机与行驶路面的干扰。(5)介绍了控制系统的搭建。首先介绍了轮毂电机的控制搭建,其中包含轮毂电机控制方式,轮毂电机控制主程序,及轮毂电机驱动器选型等。然后介绍了转向步进电机的控制搭建。

关键词：电动平台跨垄作业变轮距动力学模态分析

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电动平台实时系统的设计

组合机床与自动化加工技术 2013年第8期 36-38,42页

作者：赵玉龙梁建民吴健楠空军航空大学军事仿真技术研究所长春130022

针对六自由度电动平台系统的实时性差的问题,文章给出了一种新的采用Windows+RTX的全软件实时控制系统的方法。针对实验室运动平台要求,为系统设计了整体控制方案,采用Ether-CAT环形以太网络连接模式实现数据高效传输。对建立的电动平... 详细信息

针对六自由度电动平台系统的实时性差的问题,文章给出了一种新的采用Windows+RTX的全软件实时控制系统的方法。针对实验室运动平台要求,为系统设计了整体控制方案,采用Ether-CAT环形以太网络连接模式实现数据高效传输。对建立的电动平台系统进行延迟及跟踪实验,实验结果表明该设计方案大大提高了系统的实时性能及跟踪精度,具有很好的工程实用价值。

关键词：电动平台 RTX EtherCAT

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量身定制——奥迪Q6L E-TRON

世界汽车 2024年第5期 8-15页

作者：赫炎不详

奥迪Q6 e-tron系列是基于高端电动平台(PPE)的首批量产车型,标志着该公司向高端电动汽车供应商转型的又一步。在2024年北京车展上,四环品牌为中国市场推出了一款量身定制的车型——奥迪Q6L e-tron。

关键词：量身定制供应商电动汽车电动平台奥迪北京车展量产车

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汽车

消费指南 2024年第5期 14-19页

星纪元ET 5月9日,奇瑞星途汽车基于E0X电动平台打造的超能智享SUV-星纪元ET正式上市,该车提供BEV纯电、REEV增程两种动力共8款车型可选,指导价为18.98万元~31.98万元。

关键词：指导价电动平台汽车纪元

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6-UPU电动平台安全性设计分析

机械设计 2011年第9期28卷 83-88页

作者：武光华龚烈航潘春萍王稳华李满解放军理工大学工程兵工程学院江苏南京210007 空军航空大学军事仿真技术研究所吉林长春130022

在分析6-UPU电动平台运动学反解基础上,给出了平台速度、力Jacobian矩阵,针对影响平台安全性相关因素,考虑双端虎克铰这种特殊结构,分析了结构约束条件,找出平台16种极限工作位置,提出最大力奇异和最大力非奇异空间的判断方法,建立了一... 详细信息

在分析6-UPU电动平台运动学反解基础上,给出了平台速度、力Jacobian矩阵,针对影响平台安全性相关因素,考虑双端虎克铰这种特殊结构,分析了结构约束条件,找出平台16种极限工作位置,提出最大力奇异和最大力非奇异空间的判断方法,建立了一种新的平台工作安全性检验算法,并通过具体实例进行了分析验证。实例表明,此方法对类似构型的结构设计及安全稳定性定量分析具有重要的借鉴意义。

关键词：电动平台检验算法运动学分析安全性分析

基于CMAC滑模控制的6自由度电动平台仿真分析与耦合实验

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组合机床与自动化加工技术 2018年第3期 121-123页

作者：刘勇求广东科技学院机电系广东东莞523083

以并联6自由度电动平台为研究对象,针对各电动缸之间的强耦合性及外负载扰动的不确定性,提出一种基于小脑神经网络(CMAC)滑模控制策略,充分利用CMAC响应速度快及滑模变结构控制(SMC)抗干扰能力强的特点,以解决传统控制方法鲁棒性差的问... 详细信息

以并联6自由度电动平台为研究对象,针对各电动缸之间的强耦合性及外负载扰动的不确定性,提出一种基于小脑神经网络(CMAC)滑模控制策略,充分利用CMAC响应速度快及滑模变结构控制(SMC)抗干扰能力强的特点,以解决传统控制方法鲁棒性差的问题。通过位姿和动力学分析,讨论了影响6自由度电动平台动态特性的关键因素,并以此进行了仿真训练和耦合性实验。结果表明,电动缸的实际位姿能准确跟踪预定轨迹,说明CMAC滑模控制可有效解决电动缸之间的强耦合问题。

关键词： 6自由度电动平台耦合神经网络

气悬浮支撑系统在六自由度电动运动平台上的应用研究

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液压与气动 2015年第2期39卷 120-122页

作者：卢颖王勇亮孙方义董智超空军航空大学军事仿真技术研究所吉林长春130022

为减轻六自由度电动运动平台电动缸的负载,提高平台的承载能力,在六自由度电动运动平台系统中加入气悬浮支撑系统。详细阐述了气悬浮支撑系统的组成和工作原理,给出了气悬浮支撑系关键部件气动缸的有关技术参数,最后提出了在六自由度电... 详细信息

为减轻六自由度电动运动平台电动缸的负载,提高平台的承载能力,在六自由度电动运动平台系统中加入气悬浮支撑系统。详细阐述了气悬浮支撑系统的组成和工作原理,给出了气悬浮支撑系关键部件气动缸的有关技术参数,最后提出了在六自由度电动运动平台工作过程中,气悬浮支撑系统的使用方法及注意事项。

关键词：气悬浮电动平台气动缸

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电动平台单缸控制器设计及仿真

兵工自动化 2013年第6期32卷 70-73页

作者：赵玉龙梁建民孙方义刘志星鲁祖坤空军航空大学军事仿真技术研究所长春130022

为解决电动平台实际运行中控制系统受参数变化和负载波动而导致电动缸性能变差的问题,提出一种基于模糊自适应PID控制系统的设计方法。将模糊自适应理论引入电动平台系统控制中,对单电动缸伺服系统进行建模仿真,并在Matlab的模糊逻辑工... 详细信息

为解决电动平台实际运行中控制系统受参数变化和负载波动而导致电动缸性能变差的问题,提出一种基于模糊自适应PID控制系统的设计方法。将模糊自适应理论引入电动平台系统控制中,对单电动缸伺服系统进行建模仿真,并在Matlab的模糊逻辑工具箱中建立仿真模型,并进行仿真分析。实际使用结果表明:模糊自适应PID控制器在改善被控过程的动态性能、稳态性能和抗干扰性能力等方面明显优于PID控制,且控制器设计简单,易于工程实现,大大提高平台的控制精度,完全满足飞行训练技术指标要求。

关键词：电动平台模糊自适应电动缸 PID

六自由度电动平台系统模糊-前馈控制及仿真研究

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四川兵工学报 2013年第3期34卷 92-95页

作者：赵玉龙梁建民吴健楠孙方义杨佐龙空军航空大学军事仿真技术研究所长春130022

针对以交流伺服电机驱动的电动六自由度运动平台系统的强耦合、非线性、强干扰特性,建立了电动平台单通道模型,并基于此设计了模糊-前馈控制器,为了提高系统的动态响应特性和抗干扰性设计了模糊自适应PID控制器,为进一步保证系统进入稳... 详细信息

针对以交流伺服电机驱动的电动六自由度运动平台系统的强耦合、非线性、强干扰特性,建立了电动平台单通道模型,并基于此设计了模糊-前馈控制器,为了提高系统的动态响应特性和抗干扰性设计了模糊自适应PID控制器,为进一步保证系统进入稳态后有较高的位置跟踪精度,接着引入了前馈控制,该前馈设控制设计为迭代控制器;仿真结果表明:将该设计方法应用于电动平台无论是系统的动态响应、鲁棒性、稳态精度较常规控制都有了明显的提升,满足六自由度电动平台系统的位置跟踪指标要求。

关键词：电动平台模糊自适应前馈迭代系统仿真