没有合适的资源?快使用搜索试试~ 我知道了~
基于虚拟原型的机电一体化建模与仿真技术研究.docx
1.该资源内容由用户上传,如若侵权请联系客服进行举报
2.虚拟产品一经售出概不退款(资源遇到问题,请及时私信上传者)
2.虚拟产品一经售出概不退款(资源遇到问题,请及时私信上传者)
版权申诉
0 下载量 25 浏览量
2023-11-02
00:20:47
上传
评论
收藏 2.03MB DOCX 举报
温馨提示
试读
78页
基于虚拟原型的机电一体化建模与仿真技术研究
资源推荐
资源详情
资源评论
题目:基于虚拟原型的机电一体化设计建模与仿真技术研究
摘 要
随着科学技术向生产力逐步转化,机电一体化产品的设计已经涉及到机械、
电气和控制等众多领域。单领域、分散建模的设计方法已经很难满足产品综合设
计的要求。通过对机电一体化技术与虚拟原型技术的深入研究并且将虚拟原型技
术引入到机电一体化产品设计,得到基于虚拟原型的机电一体化设计技术,以满
足机电产品多领域交互设计的需求。
本文基于SolidWorks 和 LabVIEW软件研究了虚拟原型机电一体化设计技术,
以 LabVIEW 集成的相关模块为纽带将 SolidWorks 和 LabVIEW 紧密联系,构建基
于 SolidWorks-LabVIEW 的机电一体化产品的综合设计环境。
其次,以直线一级倒立摆为例研究了机电一体化虚拟原型的数学建模、机械
建模、电气建模、控制建模以及基于 LabVIEW 的控制算法的设计与仿真。
最后,研究了基于虚拟原型机电一体化的仿真设计方法,包括机械、电气和
控制等领域的仿真设计以及在基础上的综合仿真设计。将原来以 LabVIEW 集成的
NI SoftMotion for SolidWorks 模块为桥梁的 SolidWorks-LabVIEW 联合设计方法进
一步改进,使虚拟原型能够完成复杂系统的控制设计并且显著提高实时性和可视
性。
实例仿真实验表明,基于虚拟原型机电一体化产品设计方法能够有效解决传
统设计方法遇到复杂控制算法、实时性以及可视性等瓶颈问题,缩短研制周期,
节约开发成本,为机电一体化产品设计提供了全新的技术。
关键词:机电一体化 虚拟原型 仿真 SolidWorks LabVIEW
Abstract
With the gradual transformation from science and technology to productivity, the
development of electromechatronic integration products involved in many fields such as
mechanics,electronics and control. so the methods of the single field designing and
distrbuted modeling have been difficult to meet the comprehensive design requirements
of the product.by in-depth study of mechatronics technology and virtual prototyping
technology ,a new electromechatronic integration technology based on virtual
prototyping technology which was applied into electromechatronic integration
emerged,it can meet the requirements of the interaction design of the electromechatronic
products in various fields.
The paper researches the virtual prototype mechatronic design technology based on
Soildworks and LabVIEW. Soildworks and LabVIEW was tied closely via LabVIEW
integration some modules to make a the comprehensive design condition of
electromechatronic integration based on Soildworks- LabVIEW.
Second, the paper studies the modeling methods of the virtual prototype of
electromechatronic integration including mathematical modeling, mechanical modeling,
electrical modeling and the control algorithm design and simulation based on LabVIEW
by the linear inverted pendulum.
Finally,the paper focuses on the simulation design based on the virtual prototype of
electromechatronic integration, including the fields of mechanical, electrical and control.
and the further improves the way of the SolidWorks-LabVIEW joint design based on
LabVIEW integrated the NI SoftMotion for SolidWorks module.so virtual prototype
able to complete the control desigh of complex system and significanfly improve real-
time and visibility.
The example simulation experiment results show that the design way based on
virtual prototype electromechatronic integration can effectively solve the traditional
mechatronics product design meeting to some bottleneck problems such as complex
control algorithms, real-time and visibility. This way shorts the devlopment cycle of the
mechatronics product and saves the development costs for the design of products
providing a new technical approach.
Keywords: Mechatronics Virtual-prototype Simulation Solidworks
LabVIEW
目 录
第一章 绪论 ..........................................................1
1.1 课题研究背景与意义...............................................1
1.2 机电一体化技术概述 ..............................................1
1.2.1 机电一体化技术的发展及我国的发展情况 ..........................2
1.2.2 机电一体化的意义 .............................................3
1.2.3 机电一体化的相关技术 .........................................4
1.2.4 机电一体化技术的发展趋势 .....................................5
1.3 论文研究的主要内容及论文章节安排 ................................6
第二章 虚拟原型技术与机电一体化 ......................................9
2.1 虚拟原型技术 9
2.1.1 虚拟原型技术的基本原理 .......................................9
2.1.2 虚拟原型技术的系统结构 ......................................10
2.1.3 虚拟原型技术的优势 ..........................................11
2.1.4 虚拟原型的关键技术及发展应用 ................................13
2.2 虚拟原型技术与机电一体化产品设计................................15
2.3 本章小结 16
第三章 基于 SolidWorks&LabVIEW 虚拟原型的机电一体化设计 .............17
3.1 基于虚拟原型的机电一体化产品设计概述 ...........................17
3.2 基于虚拟原型机电一体化产品概念设计 .............................18
3.2.1 虚拟原型机电一体化产品概念设计的主要过程 ....................19
3.2.2 机电一体化功能原型 ..........................................19
3.2.3 虚拟原型机电一体化产品深化设计与虚拟样机测试 ................20
3.3 虚拟原型机电一体化产品设计虚拟环境 .............................21
3.3.1 软件工具介绍 21
3.3.2 SolidWorks 和 LabVIEW 搭建虚拟环境 ...........................23
3.4 本章小结 26
第四章 直线一级倒立摆虚拟原型设计与控制算法设计 .....................27
4.1 直线一级倒立摆虚拟原型的数学建模 ...............................27
4.1.1 直线一级倒立摆数学模型的建立 ................................27
4.1.2 数学模型系统性能分析 ........................................30
4.2 机电一体化产品机械模型设计 .....................................32
4.2.1 机电一体化产品机械模型设计概述 ..............................32
4.2.2 机电产品机械模型设计 ........................................33
4.2.3 电气建模 39
4.2.4 控制建模 ....................................................40
4.3 控制算法设计 ...................................................41
4.4 本章小结 .......................................................44
第五章 基于虚拟原型机电一体化的控制仿真设计 .........................45
5.1 基于虚拟原型机电一体化仿真设计的概述 ...........................45
5.2 机械特性的仿真设计 .............................................45
5.2.1 机械特性仿真设计概述 ........................................45
5.2.2 机械结构及零部件的有限元分析 ................................46
5.2.3 机械动力学仿真设计 ..........................................49
5.2.4 机械运动仿真设计 ............................................49
5.3 SolidWorks 与 LabVIEW 联合仿真设计...............................51
5.4 本章小结 .......................................................59
第六章 总结与展望 ...................................................61
6.1 总结 ...........................................................61
6.2 展望 ...........................................................62
参考文献 ............................................................65
剩余77页未读,继续阅读
资源评论
毕业程序员
- 粉丝: 8976
- 资源: 1715
上传资源 快速赚钱
- 我的内容管理 展开
- 我的资源 快来上传第一个资源
- 我的收益 登录查看自己的收益
- 我的积分 登录查看自己的积分
- 我的C币 登录后查看C币余额
- 我的收藏
- 我的下载
- 下载帮助
安全验证
文档复制为VIP权益,开通VIP直接复制
信息提交成功