Синтез динамический структурный

МЕТОД СТРУКТУРНЫХ ПРЕОБРАЗОВАНИЙ В ЗАДАЧАХ АНАЛИЗА И СИНТЕЗА ДИНАМИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ МАШИННЫХ АГРЕГАТОВ [c.44]

В ряде случаев задачу ограниченного структурного синтеза динамической модели машинного агрегата целесообразно также [c.253]

Синтезом механизма называется проектирование схемы механизма по заданным его свойствам. Различают два основных этапа синтеза механизмов структурный синтез - проектирование структурной схемы механизм по заданным его структурным характеристикам и другим неформальным признакам, связанным с функционированием механизма параметрический синтез - определение постоянных параметров выбранной схемы механизма по за-данньш его свойствам. Если эти свойства относятся лишь к кинематике механизма, то возникает задача кинематического синтеза механизма, под которым понимается проектирование кинематической схемы механизма по заданным его кинематическим свойствам. Если наряду с кинематическим свойствами требуется учесть и динамические свойства механизма, то рассматривается более общая задача динамического синтеза, состоящая в проектировании кинематической схем механизма с определением параметров, характеризующих распределение масс звеньев. [c.430]

Синтез кинематической схемы механизма состоит б определении некоторых постоянных его параметров, удовлетворяющих заданным структурным, кинематическим и динамическим условиям, при этом одна часть этих параметров может быть задана, а другая дол на быть определена. [c.412]

При решении задач синтеза механизмов должны быть приняты во внимание все условия, обеспечиваюш,ие осуществление требуемого движения. Такими условиями являются следующие правильная структура проектируемого механизма, кинематическая точность осуществляемого движения, возможность создавать проектируемым механизмом заданное движение с точки зрения динамики и, наконец, условие, чтобы размеры звеньев проектируемого механизма допускали воспроизведение заданного движения. В настоящей главе мы остановимся на общем решении основных задач синтеза и покажем, как могут быть при этом учтены вышеуказанные структурные, кинематические, динамические и метрические условия. [c.413]

Синтез, или проектирование механизмов, состоит в определении некоторых постоянных параметров, удовлетворяющих заданным структурным, кинематическим и динамическим условиям. К этим параметрам механизма относятся длины звеньев, координаты точек звеньев, угловые координаты, массы звеньев, их моменты инерции и т. д. Так, на рис. 2.1 для проектирования кривошипно-коромысло-Бого механизма по заданному закону движения коромысла 3 необходимо определить шесть независимых параметров длины а, Ь, с и [c.14]

Теория механизмов и машин — наука, изучающая общие методы структурного и динамического анализа и синтеза различных механизмов, механику машин. Важно подчеркнуть, что излагаемые в теории механизмов и машин методы пригодны для проектирования любого механизма и не зависят от его технического назначения,, а также физической природы рабочего процесса машины. [c.4]

Рабочие органы автоматических машин и систем, как правило, представляют собой по структуре пространственные кинематические цепи со многими степенями свободы (см. рис. 1.2). В этой связи перед современной теорией машин и механизмов возникают новые задачи по структурному, кинематическому и динамическому анализу и синтезу различных схем механизмов роботов, манипуляторов, шагающих и других машин и систем. Должны быть решены задачи устойчивости движения рабочих органов, изучены колебательные процессы, возникающие в период их движения, рассмотрены задачи, связанные с оптимальными законами движения рабочих органов, разработаны алгоритмы движения этих органов. [c.12]

В четвертом разделе пособия рассмотрены вопросы проектирования оптимальных схем и параметров механизмов и мащин. Сформулированы понятия оптимальности, структурного и динамического синтеза машин, критериев оптимальности, по которым следует проводить расчеты механизмов и машин. На примере проектирования кулачкового механизма с роликовым толкателем рассмотрена эффективность использования различных методов поиска оптимальных параметров. Материал этого раздела может служить основой для проведения научных исследований. Творческое выполнение студентами самостоятельной темы может быть завершено как изложением проделанной работы на занятиях ТММ, так и докладом на студенческой научно-технической конференции. [c.5]

По курсу ТММ на ЭЦВМ можно решать задачи кинематического анализа и синтеза механизмов с низшими и высшими кинематическими парами, кинетостатический анализ механизмов, синтез систем управления машин-автоматов, структурный и динамический синтез манипуляторов. [c.8]

Структурный и динамический синтез [c.145]

Сборник содержит вопросы классификации механизмов, их структурного (гл. 1), кинематического (гл. 2—8) и динамического (гл. 9—13) анализа и синтеза. [c.3]

Принято различать два этапа синтеза механизма. Первый этап — выбор структурной схемы — выполняется на основании структурного синтеза, рассмотренного в 4 гл. I, с использованием справочных данных по отдельным видам механизмов. Второй этап — определение постоянных параметров выбранной схемы механизма по заданным его свойствам. Этот этап обычно начинается с кинематического синтеза, иод которым понимается проектирование кинематической схемы механизма, т. е. определение постоянных параметров кинематической схемы механизма по заданным его кинематическим свойствам. Если требуется учесть и динамические свойства механизма, то решается более общая задача динамического синтеза, под которым понимается проектирование кинематической схемы механизма с определен наем параметров, характеризующих распределение масс звеньев. [c.349]

В течение десяти лет — с 1930 по 1940 г. советскими учеными разрабатываются общие принципы структурного анализа и синтеза как плоских, так и пространственных механизмов. На базе развитой теории структуры механизмов стало возможным создание обобщающей классификации механизмов по их структурным, кинематическим и динамическим свойствам. [c.26]

В послевоенный период выявилась тенденция более широкого использования в машинах наряду с чисто механическими системами механизмов с гидравлическими, пневматическими и электрическими устройствами. Это побудило исследователей начать работы по анализу и синтезу таких механизмов. Теория пневматических систем развивалась в направлении создания методов синтеза как силовых передач, так и систем управления применительно к машинам-автоматам. Исследование механизмов с гидравлическими устройствами велось в направлении развития методов их динамического анализа и структурного синтеза и учета тех физических процессов, которые в них происходят. [c.28]

Но при синтезе механизмов нельзя ограничиваться только структурным синтезом, т. е. исследованием возможных сочетаний кинематических пар, образующих синтезированные цепи, как это было нами частично использовано выше. При синтезе механизмов необходимо учитывать конструктивные параметры, а также функциональное назначение механизма. Вот почему в последние годы были сделаны попытки создать классификации механизмов, структурно-конструктивных и по своему функциональному назначению. Эти классификации еш е далеки от совершенства, но составляют основу современных пособий по проектированию механизмов, а также учебников для высшей школы. В них разумно сочетаются принципы классификации Ассура с особенностями конструктивного оформления элементов кинематических пар, оптимальными габаритами механизмов, требуемыми функциями положений, передаточными функциями или воспроизводимыми траекториями движения, кинематической и динамической точностью, динамическими характеристиками и т. д. [c.254]

Выше на основе разработанного метода структурных преобразований ценных систем получены эквивалентные модели простой специальной структуры для составных машинных агрегатов с сосредоточенными и сосредоточенно-распределенными упруго-инерционными параметрами. Аналогично, для составных САР скорости машинных агрегатов, формируемых из автономно регулируемой и нерегулируемой подсистем, построены модели простой ациклической структуры. Полученные эквивалентные модели наглядно характеризуют с качественной стороны динамическое взаимодействие объединенных в единый машинный агрегат указанных подсистем и являются основой для разработки эффективных алгоритмов анализа и структурно-параметрического синтеза составных машинных агрегатов. [c.226]

В рассматриваемом случае, как и для составных агрегатов типа Д — РМ, теоретически наиболее целесообразно осуществлять модальный синтез частных динамических моделей подсистем машинного агрегата в классе моделей с минимальным спектром. Однако при этом следует учитывать присущие таким моделям существенные структурные ограничения, выражаемые зависимостями (18.24). [c.289]

При динамическом синтезе машинных агрегатов возможны ситуации, при которых в заданном вариативном пространстве, включающем в себя ограниченную совокупность конкурентоспособных структурных вариантов крутильной системы и область варьируемых параметров, ни одно из частных оптимальных решений не [c.290]

Выбор той или иной структурной схемы механизма и его конструктивного воплощения, также составляющий один из этапов анализа, не является однозначной задачей и, как известно, во многом зависит от опыта и интуиции конструктора. Однако несомненно, что роль объективных динамических показателей при выборе типа механизма с каждым годом повышается. В некоторых случаях даже удается непосредственно включить эту задачу в алгоритм оптимального синтеза [50]. При выборе схемы механизма следует иметь в виду опасность односторонней оценки эксплуатационных возможностей тех или иных цикловых механизмов. В этом смысле весьма показательным примером является конкуренция между рычажными и кулачковыми механизмами. Как известно, долгое время рычажные механизмы использовались лишь для получения непрерывного движения ведомых звеньев. Однако в течение последних десятилетий имеет место тенденция вытеснения кулачковых механизмов рычажными даже в тех случаях, когда в соответствии с заданной цикловой диаграммой машины необходимы достаточно длительные выстой ведомого звена. Если бы сопоставление динамических показателей этих механизмов производилось лишь с учетом идеальных расчетных зависимостей, то четко выявились бы преимущества кулачкового механизма, обладающего существенно большими возможностями при оптимизации законов движения. Однако во многих случаях более существенную роль играют динамические эффекты, вызванные ошибками изготовления и сборки механизма. Рабочие поверхности элементов низших кинематических пар, используемых в рычажных механизмах, весьма просты и по сравнению со сложными профилями кулаков могут быть изготовлены точнее. [c.47]

Задача изучения механики роботов, манипуляторов, шагающих и других машин и систем тесно переплетается с задачами управления в самом широком понимании вопросов управления, т. е. включая разработку искусственного интеллекта для них. В первую очередь должны быть развиты работы по структурному, кинематическому и динамическому анализу и синтезу различных схем механизмов, роботов, манипуляторов, шагающих и других машин и систем. [c.138]

Структурный синтез систем. Заданы уравнения динамической системы или объекта в системе регулирования и управления, а также значения коэффициентов этих уравнений. [c.7]

Теория пневматических систем машин — новый раздел общей теории машин и механизмов. В отличие от исследования машин, состоящих только из механизмов с твердыми звеньями, динамика которых полностью описывается уравнением движения, при исследовании пневматических систем уравнение движения рабочих органов должно быть решено совместно с уравнениями термодинамических процессов изменения состояния сжатого воздуха, являющегося рабочим телом системы. Таким образом, теория пневматических систем использует данные различных отраслей науки — механики твердого тела и механики упругой жидкости. При разработке методов динамического анализа и синтеза пневматических систем используются результаты, полученные как в общей теории машин, так и в термо- и газодинамике. Кроме вопросов динамики, существенными являются также вопросы логического анализа и синтеза пневматических систем, для решения которых используется аппарат математической логики, а также методы структурного синтеза релейных схем. [c.166]

Практическая сложность синтеза динамической модели двигателя или машины с минимальным спектром заключается в том, что такой синтез характеризуется суш ественными структурными ограничениями, которым должны быть подчинены сопоставимые модели. Можно показать, что полуопределенная w-мерная динамическая модель с минимальным спектром [О, рг], исключая тривиальный, не имеющий практического значения случай п независимых осцилляторов, должна характеризоваться графом структуры или А , причем упруго-инерционные параметры этих графов связаны следующими соотношениями [c.287]

Втерая группа проблем посвящена проектированию механизмов с заданными структурными, кинематическими и динамическими свойствами для осуществления требуемых движений, т, е. синтезу механизмов. [c.19]

В книге даются основные понятия и определения теории механизмов и мащии, сведения о структурном анализе и синтезе схем механизмов и их классификация, сущность различных методов синтеза, его этапы, методика синтеза рычажных механизмов, зубчатых механизмов и зацеплений, механизмов прерывистого движения. Рассматриваются аналитические и графические методы кинематического анализа механизмов, основы динамического синтеза и анализа, методы силового расчета плоских рычажных механизмов без учета и с учетом сил трения, механизмов с высшими парами. Значительное внимание уделено основам теории машин-автоматов и их систем управления. [c.3]

Соотношение между структурным и динамическим синтезом рассмотрим на следующем примере. Пусть требуется спроектировать механизм, преобразующий заданное вращательное движение звена X () в периодическое возвратно-поступательное движение ползуна у ( ). Такого рода преобразования, как известно, можно выполнить с помощью кривошнпно-ползунного, синусного, кулачкового, зубчато-рычажного механизмов- [c.149]

Предположим, что, решая задачу структурного синтеза, конструктор предпочел схему кривошипно-ползунного механизма. Теперь в соответствии с, заданием на проектирование необходимо определить размеры шатуна и кривошипа, эксцентрисистет, массу звеньев, координаты центра масс другими словами — решить задачу динамического синтеза механизма. Однако в методиках структурного и динамического синтеза имеются принципиальные различия. При динамическом синтезе основное условие оптимальности решения задачи динамического синтеза можно, как правило, выразить аналитически как требование обеспечить экстремум некоторой функции от параметров схемы механизма, называемой обычно целевой функцией. Множество значений параметров, на котором определена целевая функция, называют пространством параметров. [c.149]

В настоящее время в большинстве случаев задачу структурного синтеза не удается формализовать как некоторую математическую задачу, поэтому и не удается использовать известные методы оптимизации. Возможность аналитической формулировки задач динамического синтеза позволяет для их решения эффективно использовать ЭВМ,. что касается решения задач структурного синтеза, то в настоящее время в ее решении важнейшее место принадлежит опыту конструктора. Исключение здесь составляют задачи, в которых оптимальность структуры механизма удается определить по-среством ее выражения через закон оптимального управления (3]. [c.150]

Методы расчета звеньев на прочность, выноашвость, устойчивость и т. н. рассматриваются в следующих разделах учебника. Методы структурного, кинематического и динамического синтеза механизмов, машин и систем машин относятся к области теории механизмов и машин. Упомянутые области технической механики тесно взаимосвязаны. [c.59]

В книге излагаются методы динамического анализа и синтеза управляемых машии, основанные на рассмотрении взаимодействия источника энергии (двигателя), механической системы и системы управления. Излагаются способы построения адекватной модели управляемой машины в форме, удобной для применеиия ЭВМ. Рассмотрены системы управления движением машии (системы стабилизации угловой скорости, позиционирования и контурного управления), их эффективность п устойчивость. Изложены особенности управления машинами с двигателями ограниченной мощности. В основу исследования многомерных динамических моделей управляемых машинных агрегатов положены структурные преобразования и методы динамических графов. Последовательно развивается концепция составной динамической модели, на базе которой решается проблема собственных спектров и определяются частотные характеристики моделей. [c.2]

Несмотря на слабые требоваиия к точности аппроксргмации в указанной постановке задачи ограниченного структурного динамического синтеза, при решении задачи может оказаться, что множество структурных схем, удовлетворяющих условиям (15.2), окажется пустым. Вопрос о разрешимости задач (15.1), (15.Я) и, следовательно, задачи (15.4) имеет два практически важных аспекта установление возможности синтеза при помощи определенного класса технических устройств динамической модели машинного агрегата с заданными (в пределах нормированной точности) ха-рэктерпстиками и осуществление обоснованной выработки требований, предъявляемых к дииамическплм качествам синтезируемой силовой цепи машинного агрегата [281. [c.254]

Решение задач оптимального параметрического синтеза машинных агрегатов по критериям динамической нагруженности элементов силовой цепи и устойчивости системы автоматического регулирования скорости двигателя, а также задачи частотной отстройки и других на основе изложенных в 15 подходов связано с необходимостью выполнения многовариаптных расчетов собственных спектров оптимизируемых моделей. В таких задачах решение проблемы собственных спектров параметрически варьируемых моделей представляет собой основную по вычислительной трудоемкости процедуру, особенно для расчетных моделей большой размерности. Эффективный систематический алгоритм решения указанной проблемы параметрического синтеза можно построить на основе эквивалентных структурных преобразований сложных динамических моделей (см. гл. III). [c.259]

Ограниченное вариантное пространство задачи динамического синтеза машинного агрегата может включать в себя область варьируемых параметров и структурный класс конкурентоснособ- [c.272]

Язык структурного описания механизмов (СТРОМ) предназначается для описания плоских и пространственных шарнирнорычажных механизмов с жесткими звеньями, для задания исходных данных при решении задач структурного синтеза, кинематического и динамического анализа, а также для задачи статики. Этот язык является входным для программной системы исследования на ЭЦВМ рассматриваемых механизмов. При разбротке языка СТРОМ учтены особенности языка системы IMP и возможности средств вычислительной техники. Он позволяет исследователю описывать механизм и тип анализа, используя ключевые слова [1-3]. [c.149]

Одной из важнейших в этом научном направлении является проблема создания автоматических локомоци-онных машин, в том числе передвигающихся с помощью конечностей, т, е. проблема механики и управления шагающими машинами и другими подобными устройствами. Создание локомоционных устройств, передвигающихся с помощью конечностей, требует решения задач структурного, кинематического и динамического анализа и синтеза механизмов, выбора и проектирования двигателей, разработки легких, малогабаритных и мощных приводов с высоким КПД. К этой проблеме относятся и задачи разработки экзоскелетонов, т. е. устройств, совершенствующих силовые параметры человека, увеличивающих его выносливость и создающих возможность его перемещения при повреждении опорно-двигательного аппарата. [c.139]

Связанные с наиболее ответственным этапом проектирования многообразные задачи оптимального кинематического и динамического синтеза схемных решений машин и линий, задачи рационального циклограммирования и повышения структурной [c.15]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...