随动装置数字化设计关键技术及其应用研究

• 作者: 何孔德 方子帆 曹钢 杜义贤 杨守期 覃涛 马增武
• 来源期刊: 三峡大学学报（自然科学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 随动装置 虚拟样机 性能评价 控制策略 结构优化 数字化设计
• 年，卷（期）: 2016,（2）
• 所属期刊栏目: 机电工程
• 页码范围: 65-70
• 页数: 6页
• 分类号: TJ303+.8
• 字数: 3572字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13393/j.cnki.issn.1672-948X.2016.02.015

摘要

为解决随动装置传统设计模式的成本高、周期长、质量差的问题,采用数字化设计方法,对随动装置进行方案设计、虚拟样机与功能分析、控制策略、性能评价及优化等关键技术及其应用研究.根据需求分析,进行随动装置方案设计,应用优化算法对系统布局方案进行了优化计算,优化后电动缸最大作用力减小28％,最小传动角增加30％.建立随动装置虚拟样机模型,以位置控制为目标设计了控制系统.通过虚拟样机仿真与物理样机伺服控制试验,验证了虚拟样机模型的正确性、控制策略的有效性以及功能的可实现性.对随动装置力学性能、零部件结构强度、整机抗冲击性能进行了分析与评价,以U型架为例进行了结构拓扑优化,优化后U型架重量减轻9.2％.研究结果表明:由系统方案优化技术、虚拟样机技术、现代控制技术、结构拓扑优化技术构成的复杂机电系统数字化设计技术,能够实现新产品设计过程的数字化,缩短产品开发周期,提高产品性能.