基于模糊控制的齿轮传动系统振动主动控制与仿真
基于UG的行星齿轮传动三维建模及运动仿真
基于UG的行星齿轮传动三维建模及运动仿真
刘宝波;徐更杰;初海宁
【期刊名称】《起重运输机械》
【年(卷),期】2008(000)009
【摘要】@@ 1 UG软件简介rnUG是美国UGS公司发布的CAD/CAE/CAM一体化的三维参数化设计软件,它在汽车、航空航天、通用机械等领域有广泛的应用.UG提供了一个基于过程的产品设计环境,使产品开发设计到加工和分析实现了数据的无缝集成.该软件不仅具有强大的实体造型、曲面造型、虚拟装配和产生工程图等设计功能,而且在设计过程中可以进行有限元分析、机构运动分析、动力学分析和仿真模拟,提高了设计的可靠性.且可用建立的三维模型直接生成数控代码,用于产品的加工,其后处理程序支持多种类型数控机床.另外,它所提供的二次开发语言UG/open GRIP,UG/openAP1简单易学,实现功能多,便于用户开发专用CAD系统.【总页数】4页(P51-54)
【作者】刘宝波;徐更杰;初海宁
【作者单位】军事交通学院科研部;军事交通学院科研部;军事交通学院科研部【正文语种】中文
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5.基于UG的复合轮系齿轮传动三维建模及运动仿真分析 [J], 黄跃娟;矫健;肖明喆因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
传动与控制实验报告
传动与控制实验报告传动与控制实验报告引言在现代工程领域中，传动与控制技术是不可或缺的重要组成部分。
它们在各种机械系统中起到了至关重要的作用。
本实验旨在通过实际操作和观察，深入了解传动与控制的原理和应用。
实验一：传动系统的分析与设计在这个实验中，我们首先研究了不同类型的传动系统，如齿轮传动、皮带传动和链传动。
通过观察和测量不同传动系统的特点和性能，我们能够更好地理解它们的工作原理和适用范围。
我们选择了齿轮传动作为研究对象。
齿轮传动是一种常见且高效的传动方式，广泛应用于机械设备中。
我们首先测量了不同齿轮的模数、齿数和齿轮直径，并计算了它们的传动比。
通过观察齿轮的运动和传递力矩的情况，我们可以验证传动比的准确性，并评估齿轮传动的效率。
接下来，我们研究了皮带传动和链传动。
这两种传动方式都具有一定的弹性和缓冲作用，适用于需要减小冲击和噪音的场合。
我们测量了不同皮带和链条的长度、宽度和张力，并观察了它们的传动效果。
通过比较不同传动方式的特点和性能，我们可以选择最适合特定应用的传动系统。
实验二：控制系统的设计与优化在这个实验中，我们研究了控制系统的设计和优化方法。
控制系统是一种用于改变或维持物理系统状态的技术。
它可以通过传感器和执行器来实现对系统的监测和调节。
我们选择了PID控制器作为研究对象。
PID控制器是一种常用的反馈控制器，它可以根据误差信号来调整输出信号，从而实现对系统的控制。
我们首先设计了一个简单的PID控制器，并通过实验调整了控制参数。
通过观察系统的响应和稳定性，我们可以评估控制器的性能，并进行优化。
接下来，我们研究了先进的控制技术，如模糊控制和神经网络控制。
这些技术可以应对更加复杂和非线性的系统。
我们通过实验比较不同控制技术的性能和适用性，以便选择最合适的控制方法。
结论通过这次实验，我们深入了解了传动与控制技术的原理和应用。
我们通过实际操作和观察，对不同传动系统和控制器的特点和性能有了更加全面的了解。
柔性齿轮运动特性及其振动抑制性能的实验研究
柔性齿轮运动特性及其振动抑制性能的实验研究目录一、内容概述 (2)1. 研究背景 (3)2. 研究意义 (4)3. 国内外研究现状综述 (5)二、柔性齿轮的理论基础与设计方法 (5)1. 柔性齿轮的定义与特点 (7)2. 柔性齿轮的基本结构与材料选择 (7)3. 柔性齿轮的设计方法与流程 (9)三、柔性齿轮运动特性的实验研究 (10)1. 实验设备与方案设计 (11)2. 实验原理与方法 (12)3. 实验结果与分析 (14)四、柔性齿轮振动抑制性能的实验研究 (14)1. 抑振算法的选择与实现 (16)2. 抑振装置的设计与搭建 (17)3. 实验方案与步骤 (18)4. 实验结果与分析 (19)五、柔性齿轮振动抑制性能的影响因素分析 (20)1. 齿轮结构参数对振动抑制性能的影响 (22)2. 振动频率对振动抑制性能的影响 (23)3. 刚度匹配对振动抑制性能的影响 (24)六、柔性齿轮振动抑制性能的优化设计 (25)1. 优化目标与方法 (27)2. 优化设计过程与结果 (28)3. 优化后柔性齿轮的性能测试与分析 (28)七、结论与展望 (30)1. 研究成果总结 (31)2. 存在问题与不足 (32)3. 后续研究方向与展望 (33)一、内容概述随着科学技术的不断发展，柔性齿轮作为一种具有广泛应用前景的传动装置，其运动特性及振动抑制性能的研究显得尤为重要。
本文通过实验方法，系统地研究了柔性齿轮的运动特性和振动抑制性能。
在柔性齿轮运动特性的研究中，我们重点关注了柔性齿轮的模态特性、频率响应和传动误差等方面。
通过实验获取了柔性齿轮在不同工况下的模态参数，分析了其固有频率和振型特点。
我们还对柔性齿轮的频率响应进行了测量，了解了其在不同激励下的动态性能表现。
我们还对柔性齿轮的传动误差进行了评估，找出了影响传动精度的主要因素。
在振动抑制性能的研究中，我们主要探讨了柔性齿轮的阻尼特性、减振结构和控制策略等方面的内容。
船舶柴油机缸套冷却水温度模糊PID自适应控制及仿真
断检测 ｅ ｅ ， 和 ｃ 再根 据模 糊 控制 原理 对 ３个 参数 进
２ 船舶柴油机缸 套冷却 水温度 模糊 ＰＤ 自 Ｉ 适 应控 制 系统
２１ 模糊 ＰＤ 自适应控 制系统结构［ ． Ｉ １
行 在 线 整 定 ， 过 常 规 Ｐ Ｄ 控 制 器 获 得 新 的 Ｋ。 Ｋ 、 通 Ｉ 、
图 １所 示 。
ｌ 引 言
船舶 柴油机 缸套冷却 水温度是 机舱 一个 重要 的 热工参数 ， 精确控 制冷却水 温度 ， 可以有效 地 控制 柴 油机缸套 的低温腐 蚀 、 温腐蚀并 减少 热应力 ， 高 高 提
柴油机 的动力性能 。主机缸套 冷却水 温度 控制 系统
是 一 个 具 有 大 惯 性 、 滞 后 和 时 变 性 特 点 的 复 杂 非 纯
Ｋ 后 ， 对控制对 象输 出相 应 的控 制 ， 被 控对 象 具 使
有 良好 的动态 、 态特性 。 静
２ ２ 参 数 模 糊 整 定 原 理 ．
基 金项 目： 江省 教 育 厅科 研 项 目（ 目编 号 ： ０ ８ ４ ２ ） 浙 项 Ｙ２ ０ ０ １ ６ 作 者 简介 ： 红 明（ ９ ８ ） 男 ， 师 。 徐 １７一 ， 讲
Hale Waihona Puke 模糊 Ｐ Ｄ控 制器 的工 作原理 是运用模 糊数学 的 Ｉ 基本 原理 和方法 ， 操作 人 员 的调 整 经验 和 技术 知 将
徐 红 明 ， ： 船 舶 柴 油 机缸 套 冷 却 水 温度 模 糊 Ｐ Ｄ 自适 应控 制及 仿 真 等 Ｉ
识 总 结 成 为 Ｉ 条 件 ） ＨＥ 结 果 ） 式 的 模 糊 规 Ｆ（ Ｔ Ｎ（ 形
ｅ 偏 差 变 化 率 ｅ 之 间 的模 糊 关 系 ， 运 行 中 通 过 不 和 ｃ 在
基于模糊控制的双闭环系统及仿真分析
（ １ ）
额 定 励磁下 的感 应 电动 势 和电磁 转矩 分别 为 ：
Ｅ：
＝
（ ２ ）
（ ３ ）
图２ Ｈ桥 双 极 性 控 制 原 理 图
忽 略粘 性 摩 擦 及 弹 性 转 矩 ， 电动 机 轴 上 动 力 学方程 为 ：
五＝ Ｇ Ｄ２ ｄ ｎ
一
（ ４ ）
Ｖ Ｖ ＡＮ Ｇ Ｌ ｉ ａ ｎ ｇ ．ＳＵ Ｎ Ｓ ｈ ｏ ｕ － ｊ ｕ ａ ｎ
（ １ ． 中国矿业 大学 信息与 电气 工程 学院 ，徐州 ２ ２ １ ０ ０ ８ ；２ ． 江苏 师范大学 电气工程及 自动 化学 院，徐州 ２ ２ １ ０ ０ ８ ） 搞 耍； 采 用模糊控制 实现直流 电机 双环调速 。文中首先建立 了直流 电机的数学 模型 ， 分析 了转速和 电 流双闭环控制 的必要性 ，并 对转速环模糊 控制器设计 。提 出了模糊 Ｐ Ｄ 并联积分 的控 制器 结 构 ，完善 了Ｐ Ｉ Ｄ 控制器的性 能 ， 提 高了系统的控制 精度。最后应用 Ｍ Ａ Ｔ Ｌ Ａ Ｂ ／Ｓ Ｉ Ｍ Ｕ Ｌ Ｉ Ｎ Ｋ 工具 箱 ， 实现 了直流 电机 模糊控制 系统 的计算机仿 真。仿真结 果表明 ， 该方法 比经典Ｐ Ｉ Ｄ 控 制器具 有更快的动态响应和更高的调节精度。 关键词 ：模糊控制 ；双环调速 ；ｓ ｌ ｍ ｕ ｌ ｌ ｎ ｋ 仿真 中圈分类号 ：Ｔ Ｍ３ ３ 文献标识码 ：Ａ
０ 引言
由于 直流 电动 机 具有 良好 的起 、制 动性 能 ，能 实现大 范 围 内平 滑 调速 ，故煤 矿 电机 车仍 采用 直 流 电机 牵 引。 由于 直 流 电机 系统 本身 的 非 线性 ，Ｐ Ｉ 调 节器 难 以保持 良好 的控 制性 能 。考 虑 到模 糊控 制 实 现 的简 易性 和 快 速性 ，又 不 依赖 于 对 象 的模 型 ， 因
基于CFD的齿轮箱搅油损失仿真优化及实验研究
基于CFD的齿轮箱搅油损失仿真优化及实验研究齿轮传动机构作为电动汽车减速器的主要组成部分,其传动效率是衡量齿轮传动功耗损失的重要技术指标,随着现代机械装置传动效率的提高,齿轮的搅油损失逐渐成为了传动损失的重要组成部分。
齿轮转动过程中,润滑油与齿面接触产生摩擦阻力,进而导致了热量堆积,加快了齿轮磨损,缩短了齿轮使用寿命。
因此,为齿轮机构提供较为完善的润滑系统是非常必要的。
通过实验方法虽然可以直接对齿轮搅油损失影响因素进行分析,但是其成本较大,且不能详细的分析内部润滑油流动情况。
随着CFD仿真技术的成熟,采用数值仿真方法,可以弥补实验方法的不足。
本文基于国内外减速器等传动装置的研究背景,重点对齿轮传动过程中搅油损失影响因素进行仿真分析和实验验证,从而实现齿轮传动节能。
具体研究内容如下:(1)针对浸油润滑状态下的齿轮传动工况,建立齿轮箱内流域数值仿真模型。
应用该模型分析了不同转速和转向下齿轮外圆面、啮合区油液的飞溅变化,以及啮合点处的压力变化规律,并计算出齿轮阻力矩及搅油损失。
(2)结合流体力学π定理以及减速箱浸油润滑工况,以齿轮转速、半径以及润滑油粘性系数作为3个基本物理量纲,以及齿高、油液体积等6个派生量纲,结合数值仿真确定各量纲的待定系数,最后通过量纲分析法推导出外啮合齿轮副搅油损失理论公式。
(3)搭建减速箱实验台架,通过实验测量不同转速、转向、浸油深度以及润滑油粘度的齿轮搅油损失,并与齿轮副搅油损失计算模型进行对比,验证仿真分析的可靠性。
结合正交实验法对齿轮转速、浸油深度以及润滑油粘度对齿轮搅油损失影响比重进行分析,从而实现了齿轮传动的优化节能。
综上所示,本论文主要内容包括仿真分析、公式推导、实验验证以及参数优化。
通过分析齿轮转速、转向、浸油深度以及润滑油粘度对齿轮搅油损失的影响,从而实现对减速箱的优化设计。
基于模糊控制的风机电动变桨距系统仿真
动机 及其 驱 动器 等 。减 速 装 置 固定 在 轮毂 内 ， 转 回 支撑 的内环 安装 在 叶 片 上 ， 叶片 轴 承 的外 环 则 固 定
在 轮 毂 上 。 当 电 驱 动 变 桨 距 系 统 上 电 后 ， 服 电 动 伺
略 的风 电机 组对 风能 的利 用 比定速 控制 风 电机组 对 风 能 的利用 率高 。
翼
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１ — ７４ ７１ １ ．
Ｅ］杜 志 伟 ， 峰 ， ５ 赵 田铭 兴 ， ．变 速 恒 频 风 力 发 电 的 最 大 功 等 率捕 获 控 制 研 究 ［］ 电气 传 动 ，０ ７ ３ ３ ） ７１ ． Ｊ． ２ ０ ， （ ７ ：－０
又 定 义 桨 距 为
Ｈ 一２ ｒａ ￣ ｔｎ （ ２ １ ）
模 糊 控 制 规 则 是 由人 根 据 手 动 控 制 规 则 提 出 的 ， 在手 动控制 中， 获得 的信息量基本 上为 ３ 而 人 个： 差、 误 误差 变化 及误 差 变化率 。所 以模 糊控 制器 的输 入变 量通 常选 为误 差 、 误差 变化及 误 差变 化率 ，
Ｌ ／ ｉ ｌ ｋ中 伺 服 系 统 的 各 调 节 器 、 ＡＢ Ｓｍｕｉ ｎ 比较 器 和 滤波 器等 均 可在 Ｓｍｕｉｋ相 应 工 具箱 中找 到 ； Ｓ ｉ ｌ ｎ Ｐ Ｂ 中有 永磁 同步 电动机 模 型 ， 其参 数 在 模 型属 性 中设 定； 电动 机 电流 、 电压测 量 模 块 在 Ｐ Ｂ的 Ｍｅ ｓｒ— Ｓ ａｕｅ
式 位移传 感 器所 测 的 数 字 不一 样 时 ， 即控 制 器 可 知
系统 出现故 障 。
基于模糊PID控制的永磁同步电动机控制系统设计与仿真分析
基于模糊PID控制的永磁同步电动机控制系统设计与仿真分析1 引言永磁同步电机(PMSM)具有强耦合、参数时变、非线性等特点，且系统运行时受到不同程度的干扰，因此很难满足现代工业对高性能PMSM伺服系统的控制要求，尤其在精度、可靠性等性能上。
PMSM伺服系统是一个包含电流(转矩)环、速度环和位置环的三闭环控制系统。
采用矢量控制可改善系统内部电流(转矩)环的性能囝。
位置环和速度环实现系统的精确定位和对输入信号的快速跟踪。
速度控制器研究较多的控制策略有神经网络控制、滑模变结构控制、多种控制策略的复合控制等。
其算法都比较复杂，不利于电机数字化控制的实时性。
模糊控制采用以系统误差和误差变化为输入语句变量的二维模糊控制器结构形式，能够处理受控对象的不确定特性，具有实现方法简易、运算快速、实时性强等特点，系统能够获得良好的动态特性．但静态特性不能令人满意。
将模糊控制与PID控制相结合，设计模糊PID速度控制器，使系统既具有模糊控制灵活而适应性强的优点，又具有PID控制精度高的特点。
系统仿真及实验结果表明该控制策略具有良好的控制效果。
2 模糊PID控制器的设计2.1 控制器结构设计应用于速度环的模糊PID控制器采用广泛应用的二维模糊控制器，其一个输入变量是电机输出转速反馈值与给定转速间的误差E。
另一个输入变量是转速误差的变化率EC，即单位时间内转速误差的差值。
输出端设计为多输出，由于模糊PID控制器是在传统PID 控制的基础上加入了模糊控制，故只需在传统PID调节参数的基础上稍作修正即可，于是取传统PID控制器的3个参数P，I，D的修正值△Kp，△Ki；△Kd作为模糊控制器的输出。
2.2 确定隶属度函数记E，EC，△Kp，△Ki，△Kd的模糊变量为e，ec，kp，ki，kdo如模糊子集为(NB(负大)，NM(负中)，NS(负小)，ZO(零)，PS(正小)，PM(正中)，PB(正大)}。
选择输入量e，ec隶属度函数为高斯型。
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李 以农 ，范振 华 ， 李贵彦 ， 张 峰
（ 重庆 大学 机械传动国家重点实验室 ， 重庆 ４ ０ ４ ００ ４）
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轮传 动 系统振 动噪 声 的 目的． Ｍａａ／ ｉ ｌｋ环境 中设 计模 糊控 制 器和模 糊 Ｐ 在 ｔｂ Ｓｍｕｉ ｌ ｎ Ｄ控 制 器 ， 建立 了 完整 的传 动 系统径 向振 动 主动控 制模 型 ， 并对其 进 行控 制 仿 真计 算 ． 真 结 果表 明 ： 仿 模糊 控 制 器 和 模糊 Ｐ Ｄ控制 器均 能有 效抑 制 系统振 动 ， 糊 Ｐ 控 制效 果要 优 于单 纯 的模 糊 控 制 ， 用 的控 制 方 模 Ｄ 采
ｔ ａ ｏｈ ｆ ｚｙ ｃ ｎｒｌｅ ｎ ｕ ｚ ｈ ｔｂ ｔ ｕ ｚ ｏ ｔｏｌｒ ａ ｄ ｆ ｚ ｙ ＰＤ ｏ ｔｏｌｒ ｃ ｎ ｅｆｃｉ ｅｙ ｓ ｐ ｒｓ ｈ ｙ ｔｍ ｉｒ ｔ ｎ Ｆ ｚｙ ＰＤ ｃ ｎ ｒｌｅ ａ ｆｅ ｔｖ ｌ ｕ ｐ ｅ ｓ ｔ ｅ ｓ ｓｅ Ｓ ｖｂ ａ ｉ ． ｕ ｚ ｏ ｃ ｎｒ ｌ ｒｉ ｅｔｒｔａ ｕ ｅ ｆ ｚｙ ｃ ｎ ｒ ｌ ｒ ｆｒｔ ｅ ｇ ａ ｙ ｔｍ．Ｔ ｅ ｒ ｓ ａｃ ｅ ｕｔ ｒ ｖ ｈ ｔｔ ｅ ｃ ｎｒ ｌ ｏ ｔｏ ｌ ｓ ｂ ｔｅ ｈ ｎ ｐ ｒ ｕ ｚ ｏ ｔｏｌ ｈ ｅ ｒ ｓ ｓｅ ｅ ｅ ｏ ｈ ｅ ｅ ｒ ｈ ｒｓ ｌ ｐ ｏ ｅ ｔ ａ ｈ ｏ ｔｏ ｓ ｍｅｈ ｄ ａ ｄ ｃ ｎｒ ｌｓｒ ｔｇ ｓ ｄ ｉ ｈ ｓｐ ｐ ｒｉ ｒ ｃｉａ ｎ ｅ ｓｂ ｅ ｔ ｏ ｎ ｏ ｔｏ ｔａｅ ｙ ｕ ｅ ｎ ｔｉ ａ ｅ ｓｐ ａ ｔ ｌａ ｄ ｆ ａ ｉｌ ． ｃ Ｋｅ ｒ ｙ ｗｏ ｄｓ：ｇ ａ ｒ ｎ ｍｉｓｏ ｅ ｒｔａ ｓ ｓ ｉｎ；ｃ ｎ ｅ ｔａ ｅ ｄ ｅ ｓ ｏ ｃ ｎｒ ｔｄ ａ ｄ ｄ ｍａ ｓ；ｆ ｚ ｙ ｃ ｎ ｒ ｌｅ ；ｓｍｕ ａｉ ｎ；ｖｂ ａｉｎ； ｕ ｚ ｏ ｔｏｌｒ ｉ ｌｔｏ ｉ ｒ ｔｏ
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基 于模 糊 控 制 的齿 轮传 动 系统 振 动 主动 控 制 立 了由一对 渐 开线 直 齿 圆柱 齿轮 组 成 的传 动 系统 ３ 自由度 数 学模 型 ． 基 采 用一 种主 动控 制结构 ， 主动控 制 力 以更 直接 的 方式 来控 制 齿轮 啮 合 点 由 于传 动误 差 而 引起 的振 使 动． 通过 压 电堆 作动 器输 出的位 移控 制齿 轮轴 的 弯 曲振动 ， 以抑 制 齿轮 传 动误 差 ， 而 达 到控 制 齿 进
法和 控制 策略 在理 论上 是切 实可行 的．
关键 词 ： 齿轮 传 动 ；集 中质量 法 ；模糊控 制 ； 真 ； 动 ； 动控 制 仿 振 主 中图分 类号 ： Ｐ７ Ｔ ２３ 文献标 志码 ：Ａ 文章 编 号 ：１７ ７７ （０ １０ ０ ８ — ６ ６ １— ７ ５ ２ １ ）３— ２ １ ０