大型装置起竖系统仿真

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大型装置双缸同步起竖系统建模与仿真

Vol. 16 No. 6 June 2004
系统仿真学报 JOURNAL OF SYSTEM SIMULATION
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大型装置双缸同步起竖系统建模与仿真
高钦和
(第二炮兵工程学院, 西安 710025)
摘要: 运用现代多体系统动力学理论，针对双液压缸并列驱动的大型装置起竖系统，建立了含间隙起竖多刚体系统的动力学模型。基于该模型，分析了起竖过程的同步控制问题，提出了基于分流集流阀的开环控制方案和基于电液比例换向阀的闭环控制方案，对两种方案的控制效果进行了仿真分析。仿真结果表明，基于电液比例技术的闭环同步控制方案具有适应性好、控制精度高的特点，可以满足快速起竖过程中同步控制的要求。关键词: 同步控制；多体系统动力学；电液比例技术；建模；系统仿真文章编号: 1004-731X (2004) 06-1135-04 中图分类号：TP136 文献标识码：A
T 卡尔广义坐标可以表示为 7×1 列阵 xi = [r i
2
开环同步控制分析
实现两液压缸同步伸出过程的控制主要有两种形式：开
环控制和闭环控制。首先分析目前设备上常用的开环同步控制系统的性能。由于没有反馈补偿，开环控制的同步精度取决于液压控制元件（如分流集流阀、同步缸和同步马达等）本身的制造精度和负载刚度。分流集流阀是一种常见的同步元件，在液压同步驱动系统中应用广泛，图 3 所示为一个
M = diag[ M1 M 2 L Mn ] ，为广义质量对角阵
T Q2 T ]T ，为广义力列阵。 L Qn
Q = [ Q1T
上式就是所要求的多刚体系统绝对坐标下欧拉参数形式的动力学方程，共含 7 n 个二阶微分方程，它们与约束方程(2)联立，构成混合微分-代数方程组（DAEs），可以求解出全部的广义坐标和拉格朗日乘子。该模型为起竖过程同步控制和仿真研究奠定了基础。

基于负载敏感回路的起竖液压系统仿真

ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｆｏｒｐｅｒｆｏｒｍｉｎｇＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
ｓｙｓｔｅｍｓ，ＡＭＥＳｉｍ）建立起竖液压系统的仿真模型【６，，研究采用多联非对称阀芯多路阀控制大面积比多级液压缸的控制组合策略，解决大面积比回收时回油路过度节流、系统憋压的问题。
ＤｏｎｇＸｉｎ，ＺｈａｎｇＨｏｎｇ－ｙｕ，ＣｈｅｎＱｉ，ＬｉｕＨｏｎｇ—ｂｏ（ＢｅｉｊｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎｏｆＳｐａｃｅＬａｕｎｃｈＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ，１０００７６）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｌｏａｄｓｅｎｓｉｔｉｖｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎｔｈｅｅｒｅｃｔｉｏｎｈｙｄｒａｕｌｉｃｓｙｓｔｅｍｏｎｔｈｅｌａｕｎｃｈｖｅｈｉｃｌｅｉｓｄｉｓｃｕｓｓｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｓｏｆｃｏｒｅｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｉｎｃｌｕｄｉｎｇｔｈｅｌｏａｄｓｅｎｓｉｔｉｖｅｐｕｍｐ，ｔｈｅｂａｌａｎｃｉｎｇｖａｌｖｅ，ｔｈｅｍｕｌｔｉ—ｗａｙｖａｌｖｅａｎｄｔｈｅｍｕｌｔｉｓｔａｇｅｃｙｌｉｎｄｅｒａｒｅｂｕｉｌｔａｎｄｔｈｅｓｙｓｔｅｍｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｒｅｃｏｎｄｕｃｔｅｄｉｎｔｈｅＡＭＥＳｉｍｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｐｌａｔｆｏｒｍ．Ｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒ￣ｅｇｙｏｆｔｈｅｍｕｌｔｉｓｔａｇｅｃｙｌｉｎｄｅｒｗｉｔｈｔｈｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｏｆｖａｒｉｏｕｓｍｕｌｔｉ－ｗａｙｖａｌｖｅｓｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄｔｏａｄａｐｔｔｏｔｈｅｃｈａｎｇｅｏｆａｒｅａｓｒａｔｉｏｄｕｒｉｎｇｅｒｅｃｔｉｏｎａｎｄｒｅｃｏｖｅｒｙｐｒｏｃｅｓｓ，ａｖｏｉｄｉｎｇｔｈｅｐｒｅｓｓｕｒｅｉｎｃｒｅａｓｅｃａｕｓｅｄｂｙｏｖｅｒ－ｔｈｒｏｔｔｌｉｎｇｉｎｔｈｅｏｉｌｒｅｔｕｒｎｉｎｇｃｉｒｃｕｉｔｄｕｒｉｎｇｒｅｃｏｖｅｒｙｐｒｏｃｅｓｓｗｉｔｈｌａｒｇｅａｃｔｉｎｇａｒｅａｓｒａｔｉｏ．

大型起竖装备起竖机构布置形式对比研究

Abstract: The front direct push mechanism and the rear direct push mechanism of large erecting equipment have different
effects on the performance of erecting equipment. This paper uses ADAMS and AMEsim software to establish a co -
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机械工程师
MECHANICAL ENGINEER
由式（2）、式（3）可以解得
位移和速度的输入变量，创建一个ADAMS的输入变量驱
S越
姨摇 2
a +c
2
原2ac
cos（琢+茁）原O忆N。
entire system is unstable. The comparison of the two erection mechanisms provides a reference for the selection of the
erection mechanism in large erecting equipment.
过程中绕铰点O转动，重心与O之间的距离分别为b、b忆，O忆
为液压缸固定铰点，与 O矩离分别为 a、a忆，液压缸活塞杆
铰点分别接于被起竖物体的P、N点，铰接点与O的矩离为
c、c忆，在任意位置时，起竖的物体与水平面的夹角为茁、兹，
液压缸的初始转角为琢、酌。
为研究需要，故不考虑外界扰动和摩擦力等因素的
Comparative Study on the Arrangement of Erection Mechanism in Large Erecting Equipment

基于ADAMS的车辆起重机液压起竖回路仿真分析

基于ADAMS的车辆起重机液压起竖回路仿真分析摘要以ug为建模工具建立了车辆起重机三维模型，导入adams 后以adams/hydraulics模块为工具建立液压回路，通过在构件上建立局部坐标系（marker）实现液压回路与机械系统的关联，使液压油缸的作用力施加在构件上，通过adams的仿真工具进行仿真并由adams后处理模块处理后得出起竖油缸的受力和速度曲线，为优化液压起竖回路提供依据。

关键词 adams；起重机；液压中图分类号th21 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2013）94-0061-020引言在对车辆起重机液压起竖回路进行设计的过程中，需根据设计要求进行方案设计，确定系统原理图、对元件参数进行计算和分析、确定设计参数、决定选择元件的规格、型号或自行设计元件的结构，并绘制产品装配图和零件图。

设计过程往往要经历简图-分析-判断-修正的多次反复。

如果仅仅通过物理试验的方法，需投入很高的成本，且周期较长。

而计算机辅助工程（cae）则可以借助计算机在已知的规律的基础上建立产品的模型，进行虚拟性能的测试与优化，从而以较低的成本在较短的周期内提高车辆起重机液压起竖回路的性能。

目前常用的针对液压系统进行仿真分析的软件有amesim、adams 等，本文以adams/hydraulics模块为工具对车辆起重机起竖液压回路进行分析，通过分析得出起竖油缸的受力与速度曲线，为液压起竖回路的优化提供依据。

1车辆起重机起竖油缸仿真分析车辆起重机起竖油路仿真分析流程图如图1所示。

首先以ug为建模工具建立了车辆起重机三维模型，导入adams 后以adams/hydraulics模块为工具建立液压回路，通过在构件上建立局部坐标系（marker）实现液压回路与机械系统的关联，使液压油缸的作用力施加在构件上，通过adams的仿真工具进行仿真并由adams后处理模块处理后得出起竖油缸的受力和速度曲线，为优化液压起竖回路提供依据。

大型起竖系统建模与辨识研究

（ＴｈｅＳｅｃｏｎｄＡｒｔｉｌｌｅｒｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏｌｌｅｇｅ，Ｘｉ ’ ａｎＳｈａａｎｘｉ７１００２５，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｌａｒｇｅｅｒｅｃｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍｉｓａｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄｎｏｎｌｉｎｅａｒｓｙｓｔｅｍ，ａｎｄｉｔｉｓｄｉｆｉｃｕｌｔｔｏｂｕｉｌｄｉｔｓｕｎｉｆｏｒｍｍａｔｈｅｍａｔｉｃｓｍｏｄ－ｅ１．ＳｏｔｈｅｐｈｙｓｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅｅｒｅｃｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍＷａＳｂｕｉｌｔｂｙｈｙｄｒａｕｌｉｃｓｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｔｏｏｌｂｏｘＳｉｍＨｙｄｒａｕｌｉｃｓａｎｄｍｅｃｈａｎｉｓｍｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｔｏｏｌｂｏｘＳｉｍＭｅｃｈａｉｃｓｂａｓｅｄｏｎＳｉｍｕｌｉｎｋ．Ｂｙｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｄａｔａ，ｔｈｅｍｏｄｅｌｗａｓｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄｂｙｔｈｅｉｍｐｒｏｖｅｄＢＰｎｅｕｒａｌｎｅｔｗｏｒｋｓ．
ｐｈｙｓｉｃｌａｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｉｎｔｅｇｒａｔｅｓｗｉｔｈｎｅｕｒｌａｎｅｔｗｏｒｋｓｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｐｒｏｖｉｄｅｓｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｔｈｅｏｐｔｉｍａｌｄｅｓｉｇｎａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｍｅｈｏｔｄｖｌｉａｄａｔｉｏｎ

大型起竖设备的PID同步控制研究

张宝生，晓松，郭郭刚
（二炮兵工程学院，西西安７０２）第陕１０５
摘要：对某大型双缸起竖设备的工作特点和过程进行了分析和仿真，取了进行同步控制的特征参提
量，并且在此基础上给出了液压回路的改进措施，出了一种ＰＤ控制器的设计及其参数调整方法。实提Ｉ验结果证明，该方法可实现此大型双缸起竖设备的同步控制，改善了系统的同步特性，且具有较高的精
ｃｔｏｓｒａｉｅｏｎｒｌｗａｅｌｚｄ．ＴｈｘｅｉｅｒｓｌｓｉｉａｅｔｔｔｅＩｃｔｏｌｒａｌｏａｅｈｅｓｎｃｏｉａｉｎｏｈｙｔｍ，ａｄｅｅｐｒｍｎｔｅｕｔｎｄ（ｔｈａｈＰＤｏｎｒｌｅｍｅｉｒｔｓｔｙｈｒｎｚｔｏｆｔｅｓｓｅ，ｎ
ａｓｔｈｓａｂｅｔｒａｃｒｃｎｔｂｌｔｌｏｉａｔｅｃｕａｙａｄｓａｉｉｙ．
Ｋｅｙｗｏｒｓ：ｓｃｒｎｕｏｔｏ；ＰＩ；ｈｄｒｕｌｃｓｓｅ；ｅｅｔｎｑｐｍｅｔｄｙｎｈｏｏｓｃｎｒｌＤｙａｉｙｔｍｒｃｉｇｅｕｉｎ
（ｈｅｏｄＡｒｌｒｇｎｅｉｇＣｏｌｅｉａ１０５，ＣｉａＴｅＳｃｎｔｌｙＥｎｉｅｒｌｇ，Ｘ ’ ｎ７０２ｉｅｎｅｈｎ）
Ａｂｔａｔｓｒｃ：Ｔｈｙｃｒｎｏｒｉｇｃａａｔｒｓｉｓｏａｇｃｌｒｃｉｇｅｉｅｓｎｈｏｕｓｗｏｋｎｈｒｃｅｉｔｆａｌｒｅｓａｅｅｅｔｎｑｕｐｍｅｔｗｅｅａａｙｅｃｎｒｎｌｚｄ，ｔｅｐｏｅｓｏｔｗａｉ－ｈｒｃｓｆｉｓｓｍｕｌｔｄ，ｔｅｃａａｔｒｓｉｒｍｅｅｆｓｃｒｎｕｏｔｏｓｉｋｄｕｐ，ａｄｔｅｉｒｖｍｅｔｏｙａｌｃｌｏｓｇｖ．Ａａｅｈｈｒｃｅｉｔｃｐａａｔｒｏｙｎｈｏｏｓｃｎｒｌｗａｐｃｅｎｈｍｐｏｅｎｆｈｄｒｕｉｏｐｗａｉｅｎ

基于五次B样条的起竖装置时间最优轨迹规划

第6期2016年6月组合机床与自动化加工技术Modular Machine Tool & Automatic Manufacturing TechnitjueNo. 6Jun. 2016文章编号：1001 -2265(2016)06-0021 -05DOI：10.13462/j. cnki. mmtamt. 2016. 06. 006基于五次E样条的起竖装置时间最优轨迹规划！邓飙，张潇，龙勇，郭杨(火箭军工程大学二系，西安710025)摘要：针对含二级电动缸的起竖装置当前运动轨迹时间不够优化，且存在不连续冲击的问题，提出了新的高阶样条轨迹规划方法。

通过对起竖装置进行建模分析，解得了运动学约束、动力学约束以及边界条件。

使用五次B样条插值规划轨迹，引入罚函数处理约束条件，以样条曲线相邻控制点的时间间隔为设计变量，利用非支配排序遗传算法（N S G A-II)对B样条轨迹进行多目标优化。

运算后得到一组P areto最优解，从中选择最为平滑且时间最优的解作为最终解。

仿真结果表明，相对于多项式插值，样条插值理论上能实现时间最优；而采用高次样条插值能得到高阶连续的运动轨迹，使起竖过程更加平稳。

关键词：起竖装置；电动缸;轨迹规划；B样条；多目标优化中图分类号:TH112;TG506 文献标识码:ATim eO ptim al Trajectory Planning B ased o n F iv eO rd ers B-spline forE rectionE quipm entDENG Biao,ZHANG X iao,LONG Yong,GUO Yang(The Second Department,Rocket Force University of Engineering,X ir an710025 ,China)A bstract:A new trajectory planning method based on spline interpolation was proposed to solve the problemthat tlie unoptim izable tim e consumption and discontinuous im pact exist in the current$ajectory fo r erection equipment containing the two-stage electric cylinder.Actuating constrains and boundary conditions are obtained through the analysis o f kinetic a nd dynamic models fo r erection equipment.The five order B-spline interpolation algorithm was adopted fo r t rajectory planning,and penalty function was introduced to process constrains.An N S G A-II algorithm was used to conduct m ulti-objective optim ization fo r B-spline trajectory w hile the internals between eadi control points o f splines were taken as the desig^ned va ia tio n s.The calculation result was a Pareto optim al solution aggregate,from w h id i the optim al solution is chosen fo r being the smoothest and the quickest set o f intervals.The sim ulation results show that spline interj^olation could achieve optim al tim e consumption theoretically w hile the polynom ial couldnN.And high order spline interpolation led to high order continuous trajectories,which makes the erection process more stable.Key w ords:erection equipm ent;electric cylind er;trajectory planning;B-spline;m ulti-objective optim ization0引言二级电动缸相较单级电动缸具有更长的行程，在要求结构紧凑的工业现场设备、农机农具以及大行程军用雷达、火炮、导弹起落架等起竖装置中均有广泛应用[1]。

多级缸起竖系统运动可靠性评估的可视化方法

２０１４年１月
机床与液压
ＭＡＣＨＩＮＥＴＯ０Ｌ＆ＨＹＤＲＡＵＬＩＣＳ
Ｊａｎ．２０１４
Ｖｏ１．４２Ｎｏ．１
第４２卷第１期
ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１ — ３８８１．２０１４．０１．０４３
面来验证系统的运动可靠性。
关键词：液压系统；起竖系统；运动可靠性；系统建模；可视化仿真
中图分类号：ＴＰ２７１＋．３１文献标识码：Ａ文章编号：１００１— ３８８１（２０１４）１ —１６１ — ４
ＫｉｎｅｔｉｃＲｅｌｉａｂｎｉｔｙＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｆｏｒＭｕｌｔｉ－ｓｔａｇｅＣｙｌｉｎｄｅｒＢａｓｅｄｏｎＶｉｓｉｂｌｅＭｅｔｈｏｄ
ｂｕｒｄｅｎｗａｓｄｅｄｕｃｅｄ．Ｏｎｔｈｅｏｔｈｅｒｈｎｄａ，ｔｈｅｇｅｏｍｅｔｉｒｃｍｏｄｅｌｌｉｎｇｏｒｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍｗａｓｒｅｓｅａｒｃｈｅｄ，ｎｄａｔｈｅｅｒｅｃｔｉｎｇａｎｇｌｅａｎｄｔｈｅｊｏｕｒｎｅｙ
种采用可视化仿真技术来分析系统运动可靠性的新方法。以统一的油缸负载函数为起点，一方面从系统受力分析人手，推导负载的起竖角度函数；另一方面从系统几何学建模人手，分别驱动负载和液压油缸的运动，在此基础上进行了可视化建模和仿真。仿真结果证明：此方法能够从视觉尺度和数学尺度两方

基于变频液压技术的多级缸起竖系统仿真研究

ｇｉｎｇｌｅｖｅｌｉｎｇｏｆｔｈｅｅｒｅｃｔｉｎｇｈｙｒａｄｌｉｕｃｓｙｓｔｅｍｏｆＴｅｌｅｓｃｏｐｉｃｍｌｔｕｉｓｔａｇｅｃｙｌｉｎｄｅｒ．ＩｎＡＭＥＳｉｍｎｄａＭａｔｌｂ，ａｔｈｅｍｄｅｏｌｗａｓｓｉｍｌａｕｔｅｄｊｏｉｎｔｌｙ，ｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅａｎｇｕｌｒａｓｉｇｎａｌａｓｔｈｅｆｏｌｌｏｗｉｎｇｒｅｆｅｒｅｎｃｅｄｔｒａｊｅｃｔｏｒｙｎｄａｐｕｔｔｉｎｇＦｕｚｚｙｃｏｎｔｏｒｌｐｌａｎｆｏｒｓｙｓｔｅｍｃｏｎｔｒｏ１．Ｔｈｅｓｉｍｌａｕｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓ
ＶａｒｉａｂｌｅＦｒｅｑｕｅｎｃｙＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
ＤＥＮＧＢｉａｏ，ＺＨＡＮＧＬｅｉ，ＲＥＮＪｉａｎｈｕａ１，ＹＵ．Ｊｉｅ
（１．ＳｅｃｏｎｄＡｒｔｉｌｌｅｒｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ ’ ａｎＳｈａａｎｘｉ７１００２５，Ｃｈｉｎａ；２．ＴｒｏｏｐｓＮｏ．６３８１７，ＰＬＡ，ＸｉｃｈａｎｇＳｈａａｎｘｉ６１５０００，Ｃｈｉｎａ）

基于软件协作的多级液压缸起竖系统建模与仿真研究

在 Simulink 环境下根据建立的二级液压缸方程模型建立其仿真模型如图 3 所示，对其进行封装、参数设置即可用于仿真系统中。
图 3 二级液压缸的 Simulink 仿真模型
2.2 基于 AMESim 的液压系统仿真模型
AMESim 是法国 IMAGINE 公司开发的高级工程系统仿真建模环境，其为流体、液体、气体、机械、控制、电磁等工程系统提供一个较完善的综合仿真环境。根据实际的液压回路，在 AMESim 里直接调用各种元件模块，合理设置各个元件的参数，也可以利用 HCD 库中的模型搭健自己所需要的元件，然后将各元件连接成完整的液压回路。在建模过程中，需依次完成草图模式（Sketch mode）、子模型模式（Submodel mod）、参数模式（Parameter mode）和运行模式（Run mode）四步。液压缸在 Simulink 环境下建模，液压缸与液压系统之间通过流量、压力关联，在 AMESim 环境下利用 Interface 接口界面为 Simulink 的控制模型构造一个图标，设置输入、输出端口的数目，定义图标名称，界面类型（标准界面（Simulink）、联合仿真界面（SimuCosim）），然后将模型与界面图标相对应部分连接起来，完成后选择各元件类型，设定各元件参数，运行以上已经建好的系统模型使控制模块产生相应的链接文件供在 Simulink 中使用。图 4 所示为预留与 Simulink 接口的起竖液压系统 AMESim 模型，由油泵、换向阀、双向平衡阀、溢流阀元件等组成。
油缸正腔流量
油缸反腔流量
多级液压缸模
型
一级活塞杆位移、速度一级作用力
二级作用力
二级活塞杆位移、速度
系统多体动力学模型

基于ADAMS的车辆起重机液压起竖回路仿真分析

基于ADAMS的车辆起重机液压起竖回路仿真分析作者：马晓钢来源：《科技传播》2013年第13期摘要以UG为建模工具建立了车辆起重机三维模型，导入ADAMS后以ADAMS/Hydraulics模块为工具建立液压回路，通过在构件上建立局部坐标系（Marker）实现液压回路与机械系统的关联，使液压油缸的作用力施加在构件上，通过ADAMS的仿真工具进行仿真并由ADAMS后处理模块处理后得出起竖油缸的受力和速度曲线，为优化液压起竖回路提供依据。

关键词 ADAMS；起重机；液压中图分类号TH21 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）94-0061-020引言在对车辆起重机液压起竖回路进行设计的过程中，需根据设计要求进行方案设计，确定系统原理图、对元件参数进行计算和分析、确定设计参数、决定选择元件的规格、型号或自行设计元件的结构，并绘制产品装配图和零件图。

设计过程往往要经历简图-分析-判断-修正的多次反复。

如果仅仅通过物理试验的方法，需投入很高的成本，且周期较长。

而计算机辅助工程（CAE）则可以借助计算机在已知的规律的基础上建立产品的模型，进行虚拟性能的测试与优化，从而以较低的成本在较短的周期内提高车辆起重机液压起竖回路的性能。

目前常用的针对液压系统进行仿真分析的软件有AMEsim、ADAMS等，本文以ADAMS/Hydraulics模块为工具对车辆起重机起竖液压回路进行分析，通过分析得出起竖油缸的受力与速度曲线，为液压起竖回路的优化提供依据。

1车辆起重机起竖油缸仿真分析车辆起重机起竖油路仿真分析流程图如图1所示。

首先以UG为建模工具建立了车辆起重机三维模型，导入ADAMS后以ADAMS/Hydraulics模块为工具建立液压回路，通过在构件上建立局部坐标系（Marker）实现液压回路与机械系统的关联，使液压油缸的作用力施加在构件上，通过ADAMS的仿真工具进行仿真并由ADAMS后处理模块处理后得出起竖油缸的受力和速度曲线，为优化液压起竖回路提供依据。

基于MATLAB的塔式起重机仿真实体训练系统

Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＢａｓｅｄｏｎａｎａｌｙｚｉｎｇｔｈｅｍｏｔｉｏｎｄａｔａｗｉｔｈＭＡＴＬＡＢ，ｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｅｄｓｏｌｉｄｍｏｄｅｌｉｎｇｏｆｔｏｗｅｒｃｒａｎｅｉｓ
Ａｓａｒｅｓｕｌｔ，ｔｈｅｔｒａｉｎｉｎｇｃｏｓｔｃｕｔｓｄｏｗｎ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔｏｗｅｒｃｒａｎｅ：ａｎａｌｏｇｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ：ｓｏｌｉｄｍｏｄｅｌｉｎｇ
示的实际效果。但成本过高，在国内的普通教育机构中难以推广。
图１塔式起重机仿真实体模型
Ｆｉｇｕｒｅ１．ｔｈｅＳｏｌｉｄＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＭｏｄｅｌｉｎｇｏｆＴｏｗｅｒＣｒａｎｅ
ｗｉｎｄｒｅｓｉｓｔａｎｃｅａｎｄａｎｔｉ — ｓｗｉｎｇａｒｅｓｉｍｕｌａｔｅｄｂｙＰＩＤｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ．Ｔｈｅｏｐｅｒａｔｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｂｙｔｈｅｔｏｗｅｒｃｒａｎｅ
２国内外研究现状
目前，国内塔式起重机的模拟训练器已经研制成功，普遍使
用了电脑软件编制＋显示器模拟的方式，视野较小、只能看到二
维的图像、立体感较差，学员培训完毕后，仍需要相当长的时间来

北京航空航天大学科技成果——通用起竖负载模拟装置

北京航空航天大学科技成果——通用起竖负载模拟装置项目简介现代战争中，为了提高导弹武器系统的生存能力和快速反应能力，机动发射的导弹要缩短反应时间，就必须实现快速调平和起竖。

如俄罗斯的SS-20、SS-25导弹采用液压加燃气助力的方法将起竖时间缩短到30秒，导弹起竖后可立即发射。

随着军事准备的需要，我国导弹武器越来越朝着快速起竖的方向发展。

目前陆基机动发射导弹武器系统起竖机构一般采用液压油缸或者电动缸来实现，其导弹发射架起竖过程伴随着动态载荷和拓扑变化，装置产生了复杂的动态响应，同时导弹也获得了角位移和角速度，形成了离箱姿态散布，严重时可能导致后续发射任务的失败。

而对于导弹发射装置的设计工作是个反复过程，要经过多次的设计与修改才能获得满意的结果。

以往采用经验类比法，按照经验设计，根据经验修改，缺乏全面系统的理论分析与方案优选。

设计修改过程没有考虑弹性系统振动的作用，有很大的盲目性，而且计算往往与实际有较大的出入，因此产品性能难以保证。

目前关于导弹发射装置的建模仿真研究很多，但关于车载导弹起竖过程动态特性（包括起竖快速性、力学特性、油压特性、结构紧凑性等）完整模拟的研究尚不多见，无法全面研究起竖过程系统的响应特性以及运动特性，更无法对工作过程中系统易出现的启停抖动和爬行现象进行动态特性分析。

鉴于上述问题，本成果研发一种通用起竖负载模拟装置。

技术描述通用起竖负载模拟装置，包括：起竖负载模拟装置、下支点移动装置、上支点移动装置、安全防护装置。

起竖负载模拟装置包括底座、耳座、框架、配重块及编码器，根据不同型号的电动缸实际使用工况的要求，通过改变负载块的数量及安装位置来调整负载模拟装置的重量以及重心位置，真实地模拟电动缸的实际工况；上支点移动装置可根据不同型号的电动缸对不同上支撑点位置的要求，改变电动缸上支点的空间位置，真实地模拟实际工况；下支点移动装置可根据不同型号的电动缸对不同下支撑点位置的要求，改变电动缸下支点的空间位置，真实地模拟实际工况；安全防护装置主要起到支撑起竖框架的作用，防止模拟装置在起竖及回平过程中异常失电或电机控制器失效时而造成起竖框架失速下落损坏设备甚至伤害人员。

大桥主塔起扳法竖转施工技术及其工艺的虚拟样机仿真

桥路面的倾角为58°［1］。常州龙城大桥（图2）位于常武桥以南约300 m处，
是新运河利用大通河裁弯取直后南移新建的重要桥梁。桥通长664 m，主桥长216 m，宽40 m，双向六车道，为拱门独塔自锚式悬索桥，是斜拉桥和悬挂桥的结合体。大桥拱门钢塔高37 m（桥面以上），重达575 t［2］。
具体竖转过程是先将钢主塔在桥面上拼装并顶推到位，下铰点穿销；然后将压杆置于钢塔上，用高强度螺栓连接横梁与压杆，再由销轴将压杆下铰点与主塔相连；在横梁耳板上安装地锚支架及地锚，用销轴
将拉杆一端连接到横梁上；在起扳点安装油缸支架和油缸，并用销轴将油缸支架与地面拉点的耳板连接，随即将钢绞线穿入油缸和地锚中；将钢绞线张紧、逐渐提升压杆到位，配合小吨位起重机安装拉杆，最后使整个体系稳定，此时即可实施整体竖转钢塔，至立柱与水平面成预定角度时停止。
一旦完成合龙焊缝的连接，即可进行卸载工作，完成制造与工作状态的转换。由于起扳过程中，很大一部分结构自重都作用在主塔下部的转销上，与设计状态有一定出入，合龙焊接需按适当顺序进行：先完成主体上部及两侧大部分焊缝，然后可通过调整提升油缸或局部加设千斤顶或垫板、连接板等方式，对竖转销进行部分卸载，完成底部焊缝。待所有焊缝都完成后，最后卸载提升油缸，完成荷载转移。 2．5 立柱铰销与地锚点的设计
2 工艺流程及关键技术分析
2．1 工艺流程钢主塔制作并顶推到位，主塔穿销就位→压杆移
位并与主塔穿销连接→在压杆顶端安装横梁→拉杆移动到位与压杆穿销连接→将地锚支架挂在横梁上，穿钢绞线并起扳油缸→张拉钢绞线，使拉杆压杆到位，拉杆与主塔穿销构成最终竖转体系→实施竖转→用卷扬机固定横梁，拆卸拉杆与主塔的连接销→ 用卷扬机下放拉杆、压杆和横梁到地面，完成最终工艺结构的拆卸。 2．2 主塔竖转技术

导弹发射车起竖系统建模与仿真分析

导弹发射车起竖系统建模与仿真分析
耿少航;李忠于;邹玉蓉;刘浩亮
【期刊名称】《火控雷达技术》
【年(卷),期】2024(53)1
【摘要】本文首先建立了导弹发射车起竖系统工作模型,对起竖系统起竖过程进行仿真,结果表明:起竖系统能保证发射架0°~75°平稳起竖,起竖过程中发射架受最大推力为110kN;随后对起竖系统撤收过程进行仿真,结果表明:撤收过程中,平衡阀阀芯不断的开关引起其控制压力波动,进一步引起液压系统流量与压力波动,造成起竖系统发生剧烈振动;最后提出通过增大液容、使用软管以及减小阻尼孔直径三种途径抑制起竖系统撤收时的振动,并通过仿真验证了三种方法的有效性。

【总页数】5页(P103-107)
【作者】耿少航;李忠于;邹玉蓉;刘浩亮
【作者单位】西安电子工程研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TN95
【相关文献】
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