基于虛擬原型的機(jī)電一體化建模與仿真技術(shù)研究
本文關(guān)鍵詞:基于虛擬原型的機(jī)電一體化建模與仿真技術(shù)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著科學(xué)技術(shù)向生產(chǎn)力逐步轉(zhuǎn)化,機(jī)電一體化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)已經(jīng)涉及到機(jī)械、電氣和控制等眾多領(lǐng)域。單領(lǐng)域、分散建模的設(shè)計(jì)方法已經(jīng)很難滿足產(chǎn)品綜合設(shè)計(jì)的要求。通過(guò)對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)與虛擬原型技術(shù)的深入研究并且將虛擬原型技術(shù)引入到機(jī)電一體化產(chǎn)品設(shè)計(jì),得到基于虛擬原型的機(jī)電一體化設(shè)計(jì)技術(shù),以滿足機(jī)電產(chǎn)品多領(lǐng)域交互設(shè)計(jì)的需求。 本文基于SolidWorks和LabVIEW軟件研究了虛擬原型機(jī)電一體化設(shè)計(jì)技術(shù),以LabVIEW集成的相關(guān)模塊為紐帶將SolidWorks和LabVIEW緊密聯(lián)系,構(gòu)建基于SolidWorks-LabVIEW的機(jī)電一體化產(chǎn)品的綜合設(shè)計(jì)環(huán)境。 其次,以直線一級(jí)倒立擺為例研究了機(jī)電一體化虛擬原型的數(shù)學(xué)建模、機(jī)械建模、電氣建模、控制建模以及基于LabVIEW的控制算法的設(shè)計(jì)與仿真。 最后,研究了基于虛擬原型機(jī)電一體化的仿真設(shè)計(jì)方法,,包括機(jī)械、電氣和控制等領(lǐng)域的仿真設(shè)計(jì)以及在基礎(chǔ)上的綜合仿真設(shè)計(jì)。將原來(lái)以LabVIEW集成的NI SoftMotion for SolidWorks模塊為橋梁的SolidWorks-LabVIEW聯(lián)合設(shè)計(jì)方法進(jìn)一步改進(jìn),使虛擬原型能夠完成復(fù)雜系統(tǒng)的控制設(shè)計(jì)并且顯著提高實(shí)時(shí)性和可視性。 實(shí)例仿真實(shí)驗(yàn)表明,基于虛擬原型機(jī)電一體化產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法能夠有效解決傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法遇到復(fù)雜控制算法、實(shí)時(shí)性以及可視性等瓶頸問(wèn)題,縮短研制周期,節(jié)約開(kāi)發(fā)成本,為機(jī)電一體化產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供了全新的技術(shù)。
【關(guān)鍵詞】:機(jī)電一體化 虛擬原型 仿真 SolidWorks LabVIEW
【學(xué)位授予單位】:西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號(hào)】:TH-39;TP391.9
【目錄】:
- 摘要3-4
- Abstract4-5
- 目錄5-7
- 第一章 緒論7-15
- 1.1 課題研究背景與意義7
- 1.2 機(jī)電一體化技術(shù)概述7-12
- 1.2.1 機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展及我國(guó)的發(fā)展情況8-9
- 1.2.2 機(jī)電一體化的意義9-10
- 1.2.3 機(jī)電一體化的相關(guān)技術(shù)10-11
- 1.2.4 機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)11-12
- 1.3 論文研究的主要內(nèi)容及論文章節(jié)安排12-15
- 第二章 虛擬原型技術(shù)與機(jī)電一體化15-23
- 2.1 虛擬原型技術(shù)15-21
- 2.1.1 虛擬原型技術(shù)的基本原理15-16
- 2.1.2 虛擬原型技術(shù)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)16-17
- 2.1.3 虛擬原型技術(shù)的優(yōu)勢(shì)17-19
- 2.1.4 虛擬原型的關(guān)鍵技術(shù)及發(fā)展應(yīng)用19-21
- 2.2 虛擬原型技術(shù)與機(jī)電一體化產(chǎn)品設(shè)計(jì)21-22
- 2.3 本章小結(jié)22-23
- 第三章 基于 SolidWorks&LabVIEW 虛擬原型的機(jī)電一體化設(shè)計(jì)23-33
- 3.1 基于虛擬原型的機(jī)電一體化產(chǎn)品設(shè)計(jì)概述23-24
- 3.2 基于虛擬原型機(jī)電一體化產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)24-27
- 3.2.1 虛擬原型機(jī)電一體化產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)的主要過(guò)程25
- 3.2.2 機(jī)電一體化功能原型25-26
- 3.2.3 虛擬原型機(jī)電一體化產(chǎn)品深化設(shè)計(jì)與虛擬樣機(jī)測(cè)試26-27
- 3.3 虛擬原型機(jī)電一體化產(chǎn)品設(shè)計(jì)虛擬環(huán)境27-32
- 3.3.1 軟件工具介紹27-29
- 3.3.2 SolidWorks 和 LabVIEW 搭建虛擬環(huán)境29-32
- 3.4 本章小結(jié)32-33
- 第四章 直線一級(jí)倒立擺虛擬原型設(shè)計(jì)與控制算法設(shè)計(jì)33-51
- 4.1 直線一級(jí)倒立擺虛擬原型的數(shù)學(xué)建模33-38
- 4.1.1 直線一級(jí)倒立擺數(shù)學(xué)模型的建立33-36
- 4.1.2 數(shù)學(xué)模型系統(tǒng)性能分析36-38
- 4.2 機(jī)電一體化產(chǎn)品機(jī)械模型設(shè)計(jì)38-47
- 4.2.1 機(jī)電一體化產(chǎn)品機(jī)械模型設(shè)計(jì)概述38-39
- 4.2.2 機(jī)電產(chǎn)品機(jī)械模型設(shè)計(jì)39-45
- 4.2.3 電氣建模45-46
- 4.2.4 控制建模46-47
- 4.3 控制算法設(shè)計(jì)47-50
- 4.4 本章小結(jié)50-51
- 第五章 基于虛擬原型機(jī)電一體化的控制仿真設(shè)計(jì)51-67
- 5.1 基于虛擬原型機(jī)電一體化仿真設(shè)計(jì)的概述51
- 5.2 機(jī)械特性的仿真設(shè)計(jì)51-57
- 5.2.1 機(jī)械特性仿真設(shè)計(jì)概述51-52
- 5.2.2 機(jī)械結(jié)構(gòu)及零部件的有限元分析52-55
- 5.2.3 機(jī)械動(dòng)力學(xué)仿真設(shè)計(jì)55
- 5.2.4 機(jī)械運(yùn)動(dòng)仿真設(shè)計(jì)55-57
- 5.3 SolidWorks 與 LabVIEW 聯(lián)合仿真設(shè)計(jì)57-65
- 5.4 本章小結(jié)65-67
- 第六章 總結(jié)與展望67-69
- 6.1 總結(jié)67-68
- 6.2 展望68-69
- 致謝69-71
- 參考文獻(xiàn)71-74
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:基于虛擬原型的機(jī)電一體化建模與仿真技術(shù)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):365236
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