谭 青， 魏 来， 任志湘， 江 波

(中南大学 机电工程学院，长沙 410083)



基于Simulink和VRML的球式自动平衡装置虚拟实验平台研究

谭 青， 魏 来， 任志湘， 江 波

(中南大学 机电工程学院，长沙 410083)

对球式自动平衡装置虚拟实验进行了研究，建立了球式自动平衡装置虚拟实验平台。该平台采用基于Simulink和VRML的运动仿真和建模方法，通过建立控制转盘和滚球运动的Simulink模型，以及球式自动平衡装置的VR场景，来模拟真实的实验环境。然后在主界面上输入实验参数，以进行虚拟实验。通过可视化观察实验过程中滚球运动状态，以及生成的实验结果曲线，对滚球的平衡过程进行分析，分析结果与自同期理论相符。最后通过搭建真实实验台进行实验验证，实验结果进一步表明了该虚拟实验平台具有良好的有效性及可靠性。

球式自动平衡；虚拟实验；Simulink；VRML；自同期

因转子不平衡引起的振动和噪声是回转机械中最为常见的问题之一。解决这一问题的一般方法是对其回转部分(即转子)进行高精度的动静平衡[1-3]。由此，学术界展开了自动平衡课题的研究。其中球式自动平衡装置是根据柔性转子和弹性支撑的特性,利用系统响应所形成的能量来驱动滚球的移动和分布,从而自动地消除转子的不平衡。国内外研究均表明球式自动平衡装置对于运动在过临界转速下的旋转机械有较好的减振效益[4-8]。

虚拟实验是以计算机为依托，借助于虚拟现实技术[9]和仿真软件模拟实验环境及过程的仿真实验。……