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基于MATLAB混合驱动机构优化设计

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由（） 出各 杆 角 速 度 大 小 ： ３解
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Ｑ：ＡＴ 合驱 动机构 优化设 计 Ｌ Ｂ混 Ａ
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（ ． 山钢铁设计 研究 院有 限公 司 １唐 河北 唐 山
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构 件 的 尺 寸 参 数 ： ， 厶， ； 厶， 厶， 厶 Ｅ点 坐 标 Ｘ Ｅ儿 ； 满 足 且
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摘 要 ： 用回路 矢量 法对混合 驱动 七杆机 构进 行 了正运 动学分析 ， 别求 出 了混合驱 动 七杆 机构 中各构件 的位 移， 运 分 速度和 加速度 的解 析表达 式。 优化结果表 明 ： 通过改 变伺服 电机的运 动规律 ， 不仅 能调节滑块的速度 ， 而且可实现不 同的位移和速度 曲线， 即可 实现适 应不 同 工 况的滑块 的 多蛆输 出运 动规律 ， 而实现 了混合 驱 动压 力机 滑块运 动规律 的柔 性格 出 。 从 关键 词 ： 混合驱 动 优 化设计 Ｍ Ｔ Ａ ＡＬ Ｂ 中图分 类 号 ： ＨＩ ２ Ｔ ３ 文 献标 识码 ： Ａ 文 章编 号 ： ６ ４ ０ ８ （ ０ ０ ０ （） ０ ２ － ２ １ ７ — ９ Ｘ ２ １ ） ５ａ － ０ １ ０
１ 引言 ＭＡＴ Ａ ７ １ 的优 化 设计 函数ｆ ｎ ｏ （） Ｌ Ｂ ．中 ｍｉｃ ｎｘ 。 混 合 驱 动 机 构 是 目 前 机 构 学 研 究 的 前 沿 领 域 ， 以 定 转 速 它 第一步 ： 计变量 ： 设 电 动 机 和 伺 服 电 动 机 作 为 驱 动 器 ， 种 类 型 的 输 入 运 动 通 过 一 两 Ｘ ， ，３ Ｌ ， ， ＝ Ｌ Ｌ， ６ Ｙ ｅ ２ ‘， ＥＪ 个 二 自由 度 机 构 合 成 后 可 以 实 现 多 组 输 出 运 动 。 合 驱 动 机 构 混 以拉深工艺为设计 工艺得到优化结果 ： 不 但 具 有 传 统 机 械 压 力 机 高 承 载 力 的 特 点 ， 且 具 有 全 伺 服 机 而 ｘ ［６ ， ９ ， ２ ， ３ ， １ ６ ４ ４ －３ ６ １ 】 ＝ １ １ ６ ８ ６ ３ １５ １０ ，５ ， ４ ，８ｌ 械 系 统 的 可 控 性 ， 很 好 地 解 决 了机 械 柔 性 化 与 系 统 保 持 高 速 它 优化 前 后 滑 块 位 移 与 理 想 位 移 对 比 如 图２ 示 。 Ｎ 高承载 力之 间的矛 盾 。 再 通 过 第 二 步 的 优 化 ， 计 变 量 设 ｘ
２混合 驱动机构 正运 动学分析
图ｌ 所示 为 混 合驱 动 七杆 机 构 ， 由平 面 闭 链五 杆 机 构ＡＢＣ 它 ＤＥ 与 一 个 二级 杆 组 Ｃ 串接 而 成 。 Ｆ 曲柄 ＡＢ 常规 电机 驱动 ， 柄Ｄ 由 曲 Ｅ由 伺 服 电机 驱 动 。
１ ， ３ １ａ５ ２， １ ２ ａ３ ２ ａ５ ３ａ１ ３ ａ３ ３ａ５ ， 口 ， ４ １ａｏ ， ２ ２ ａ４ ２＇ ｏ ３ａ２ ３ａ４ ３ ｑ２ ｌ ａ ， ， ａ ， ， ， Ⅱ ￣ ， ， ， ， Ｊ ， 系数 ａ 由滑 块 的极 限位 置 条件 决 定 ， 作 为 设 计 变量 。 到 ： ｌ 。 不 得
０． ４２ ７ ５ ９ ６ ４１ ７５ ４１ ０８
Ｏ． ４ ５３６１ ３７ ９ １ ４７ ｌ ２５
厶＝ 《＋ ； √ 两原动 件的初 始相位角 。 ， 速度ｑ。 块的 ， 角 求滑
位 移 Ｓ 速 度 和 加 速 度 。 、 根据 图１ 出矢量方程 ： 列
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０． ６ ６３３ ７ ０ｌ ３８ ４５ ９８ ４ １ ４４２ Ｏ． ５６７ ３７ ３７ ２５１ ９ ２． ０５ ６３５ Ｏ２ １ ７ ４ Ｏ３１ ４ ４． ６ｌ ７１ ７５３ ６５０ ８ ７ ４１

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机械优化设计论文(基于MATLAB工具箱的机械优化设计)

机械优化设计论文(基于MATLAB工具箱的机械优化设计)

基于MATLAB工具箱的机械优化设计长江大学机械工程学院机械11005班刘刚摘要：机械优化设计是一种非常重要的现代设计方法，能从众多的设计方案中找出最佳方案，从而大大提高设计效率和质量。

本文系统介绍了机械优化设计的研究内容及常规数学模型建立的方法，同时本文通过应用实例列举出了MATLAB 在工程上的应用。

关键词：机械优化设计；应用实例；MATLAB工具箱；优化目标优化设计是20世纪60年代随计算机技术发展起来的一门新学科, 是构成和推进现代设计方法产生与发展的重要内容。

机械优化设计是综合性和实用性都很强的理论和技术, 为机械设计提供了一种可靠、高效的科学设计方法, 使设计者由被动地分析、校核进入主动设计, 能节约原材料, 降低成本, 缩短设计周期, 提高设计效率和水平, 提升企业竞争力、经济效益与社会效益。

国内外相关学者和科研人员对优化设计理论方法及其应用研究十分重视, 并开展了大量工作, 其基本理论和求解手段已逐渐成熟。

国内优化设计起步较晚, 但在众多学者和科研人员的不懈努力下, 机械优化设计发展迅猛, 在理论上和工程应用中都取得了很大进步和丰硕成果, 但与国外先进优化技术相比还存在一定差距, 在实际工程中发挥效益的优化设计方案或设计结果所占比例不大。

计算机等辅助设备性能的提高、科技与市场的双重驱动, 使得优化技术在机械设计和制造中的应用得到了长足发展, 遗传算法、神经网络、粒子群法等智能优化方法也在优化设计中得到了成功应用。

目前, 优化设计已成为航空航天、汽车制造等很多行业生产过程的一个必须且至关重要的环节。

一、机械优化设计研究内容概述机械优化设计是一种现代、科学的设计方法, 集思考、绘图、计算、实验于一体, 其结果不仅“可行”, 而且“最优”。

该“最优”是相对的, 随着科技的发展以及设计条件的改变, 最优标准也将发生变化。

优化设计反映了人们对客观世界认识的深化, 要求人们根据事物的客观规律, 在一定的物质基和技术条件下充分发挥人的主观能动性, 得出最优的设计方案。

基于Matlab与Cruise联合仿真的插电式混合动力汽车控制策略研究

基于Matlab与Cruise联合仿真的插电式混合动力汽车控制策略研究


确 性 ，通过该模型可以在输入整车参数后直接得到制动器
[7]
陈 效 华 ，昌 庆 铃 ，余剑飞.一种 新的制 动器 参数化设计方 法
的相关参数，构建了一个盘式制动器参数化工艺设计系 [M].机 械 设 计 与 制 造 工 程 ,2001.
统 ，对提高制动器的设计工艺水平和缩短研发时间有重要
[8]
李 尹熙 主.汽 车设计 标准 资料手 册（非 金 属 篇 ）[M].天 津 ：天
2 基 于 Matlab与 Criuse搭建联合仿真模型
发 动 机 启 动 并 参 与 驱 动 ，这 样 就 与 常 规 的 混 合 动 力 汽 车
为 了 验 证 上 文 设 计 的 C D -C S 模式的插电式混合动力
工 作模式相同，称为电量保持（CS )模式。C D 模式可以尽 汽车控制策略是否满足动力性及经济性要求，以及制定的
范围内。插电式混合动力汽车的控制策略相对普通混合动 车与控制策略是否匹配良好、以 及 整 车 动 力 性 （车速跟
力汽车要更加复杂，PH EV 的 C D -CS模 式控 制 策 略如 图 1 随 ）、经济性（电耗、SOC跟 随 ）等方面的性能是否满足应用
所示。
需求。
动机构分析整个制动过程，验证了所建立的参数模型的正 路 与 汽 运 ，2006(1).
动 力 汽 车 基 于 C D -C S 工 作 模 式 的 控 制 策 略 ，并 应 用 Matlab与 Cruise软 件 联 合 仿 真 ，得 出 结 果 验 证 了 该 控 制 策 略 满 足 动 力 性 、经济性 的要求。
关键词：插 电 式 混 合 动 力 汽 车 ；控制策略;仿真
0 引言
路 机 械 与 施 工 机 械 化 ,2005,22( 7 ):36-38.
混合驱动可控六杆机构的优化综合

混合驱动可控六杆机构的优化综合


其中 x c 、 y c 分别为 C 点横坐标和纵坐标。 因为
{xy
将式 （6） 代入 （2） 式可得 由式 （7） 要解得 !4 、 !5 。 !" # 速度分析 将式 （6） 对时间求导可得
D D
= l1 cos!1 + l2 cos!2 + l3 cos!3 = l1 sin!1 + l2 sin!2 + l3 sin!3 = l6 + l5 cos!5 + l4 cos!4 = l5 sin!5 + l4 sin!4
（ 13 ）
对 （9） 式求导可得 ~2 （ xD ） （ xD ） y D = f" x xD D + fl 联立方程 （ 11 ） （ 12 ） 求解可得杆 3 的角加速度 !3
2 ［ l1 cos"1 + fl （ xD ） l1 sin"1 ］ （ xD ） l1 cos"1 - l1 sin"1 ］ （ xD ） l2 sin"2 ］ #1 +［ fl !1 +［ l2 cos"2 + fl #2 #3 = l3 cos"3 + fl （ xD ） l3 sin"3 2 2 ~D ［ fl （ xD ） l2 cos"2 - l2 sin"2 ］ （ xD ） l3 cos"3 - lsin"3 ］ （ xD ） x !2 +［ fl !3 - - f" + （ 15 ） l3 cos"3 + fl （ xD ） l3 sin"3 将上式代入 （1） 、 （ 12 ） 可得 x D 、 yD 其中 !1 = "1 ， !2 = m!1 均为零，
[精品]基于MATLAB的汽车动力性和燃油经济性仿真

[精品]基于MATLAB的汽车动力性和燃油经济性仿真

[精品]基于MATLAB的汽车动力性和燃油经济性仿真1. 简介汽车动力性和燃油经济性是评价一辆汽车性能的两个重要指标。

基于MATLAB的仿真可以帮助工程师和研究人员更好地理解汽车的动力性能和燃油经济性，从而优化设计和改进汽车技术。

本文将介绍基于MATLAB的汽车动力性和燃油经济性仿真的方法和技术。

2. 动力性仿真汽车的动力性指的是汽车加速性能、最高速度、扭矩特性等。

基于MATLAB的动力性仿真可以通过建立数学模型来预测和评估汽车的动力性能。

以下是一个基本的汽车动力性仿真流程：- 建立车辆动力学模型：可以使用MATLAB的Simulink工具箱，将汽车的运动学、动力学和能量转换等方程建立为一个系统模型。

- 定义输入信号：输入信号可以包括驾驶员的驾驶指令、动力系统的输入等。

例如，加速踏板的输入信号可以用一个阶跃函数模拟。

- 仿真和分析：运行仿真模型，获取汽车的速度、加速度、油耗等数据。

通过对仿真结果的分析，可以评估汽车的动力性能，比较不同设计和控制策略的效果。

3. 燃油经济性仿真燃油经济性是指车辆在单位里程下消耗的燃油量，通常以百公里行驶的油耗来表示。

基于MATLAB的燃油经济性仿真可以通过模拟车辆的行驶过程和能量转换来评估汽车的油耗。

以下是一个基本的燃油经济性仿真流程：- 建立车辆行驶模型：可以使用MATLAB的Simulink工具箱，将车辆的行驶阻力、发动机效率、行驶工况等建立为一个系统模型。

- 设置行驶循环：选择合适的行驶循环来模拟不同的驾驶工况，如城市驾驶、高速驾驶等。

- 仿真和分析：运行仿真模型，获取车辆的行驶速度、驱动力、油耗等数据。

通过对仿真结果的分析，可以评估汽车的燃油经济性，比较不同设计和控制策略的效果。

4. 结论基于MATLAB的汽车动力性和燃油经济性仿真可以为汽车工程师和研究人员提供一个快速、准确和可靠的评估工具。

通过仿真分析，可以优化汽车的设计和控制策略，提高汽车的性能和燃油经济性。