大惯性摇摆台建模与半实物仿真
2021-05-19冯璐璐吴俊浩徐国华
机械与电子 2021年5期
关键词:系统
冯璐璐,张 维,高 洁 ,吴俊浩,徐国华
(1.华中科技大学船舶与海洋工程学院,湖北 武汉 430074;2.武汉华海创智科技有限公司,湖北 武汉 430223)
0 引言
目前,对摇摆台的研究主要集中在刚性驱动的并联机构[1-4],在Stewart平台基础上按照试验需求有选择的改进,但摇摆角度大多小于10°。为模拟船体的大幅度摇摆,增加试验的安全性和可控性,搭建的试验系统需实现最大摇摆角度45°,周期10~15 s的环境模拟,传统的Stewart平台已无法满足此需求。考虑到适用于大惯性系统的柔性驱动,张庆等[5]提出柔索并联驱动横摇装置,同时考虑节约能源,采用功率受限液压系统逐步加载驱动使滚筒实现大角度强迫摇摆,但对液压系统在稳定工作点附近线性化建模不足以描述全范围阀芯性质和负载影响,工作点变化时无法表现系统的动态性能。魏振东等[6]通过AMESim建模对此进行改进,保证液压仿真的速度和精度,但滚筒等负载等效为轴上转动惯量进行计算,仍未能表述滚筒的复杂运动学关系。摇摆台系统中不仅包含液压系统,而且包括机械系统、控制系统等,需同时考虑不同系统模型的等时性及实际状态下系统间数据传输。虚拟样机技术是将先进仿真与建模技术、多领域数字化设计、交互式用户界面等,应用于系统开发的基于计算机仿真的产品数字化设计方法。利用虚拟样机代替物理样机对产品进行创新设计、测试和评估,可将不同工程领域开发模型结合到一起,可更有效地验证系统设计工作。……
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