㈠ 動態分析設計有什麼內容
動態分析設計是基於控制論的一種現代設計方法,是根據一定的動裁工況,對設計對象提出的功能要求及設計猴則,按照結構動力學的分析方法和實驗方法,對機械進行分析和設計。
動態分析設計的內容:
實際產品往往是由一定數量的零件通過各種方式聯接而成的機械繫統,這時需要對整個系統進行靜態和動態分析。尤其是對於高速重載的機械產品,其動態性能是決定產品質量和使用壽命的關鍵因素,產品運行中振動、噪音、動應力和動變形的大小都直接取決於其動態性能的好壞。
為了便於分析,通常把系統看成是一個其內部情況不明的黑箱,通過外部觀察,根據其功能對黑箱和周圍不同的信息聯系進行分析,求出它們的動態特性參數,然後進一步尋求它們的機理和結構。這種方法可稱為「外部求內法」。用這種方法進行分析,首先要建立對象的數學模型,通常用復域中的傳遞函數、頻域中的頻率特性及時域中的微分特性來描述其數學模型。
動態分析的主要理論基礎是模態分析和模態綜合理論,採用的主要方法有:有限元分析方法、模型試驗方法及傳遞函數分析法等。
模型試驗方法主要應用激振響應法測定系統動力特性,包括各階固有頻率、各階模態振型、有關點的動柔度等,再利用這些數據進行分析,找出系統的薄弱環節,然後提出改進措施加以實現。目前,動態測試技術已能對各種測試信號進行多種變換和分析,如快速傅里葉變換、頻譜分析、相關分析、功率譜分析等等,並已發展了相應的分析儀器和軟體系統。利用測試信號的有關分析和處理,便能揭示機構系統的動態特性。但是,沒有利用動力學模型的試驗方法只能得出改進設計的方向性指導,不能定量地顯示設計的改進細節。
㈡ 機電一體化系統設計時的穩態設計與動態設計共包含哪些任務
總的來說:穩態設計—— 初步確定系統的主迴路各部分特性、參數已初步確定,便可著手建立系統的數學模型,為系統的動態設計做好准備。
動態設計—— 主要是設計校正補償裝置,使系統滿足動態技術指標要求,通常要進行計算機模擬,或藉助計算機進行輔助設計。
具體來說:
穩態設計包括:使系統的輸出運動參數達到技術要求、執行元件(如電動機)的參數選擇、功率(或轉矩)的匹配及過載能力的驗算、各主要元部件的選擇與控制電路設計、信號的有效傳遞、各級增益的分配、各級之間阻抗的匹配和抗干擾措施等,並為後面動態設計中的校正補償裝置的引入留有餘地。
動態設計包括:選擇系統的控制方式和校正(或補償)形式,設計校正裝置,將其有效地連接到穩態設計階段所設計的系統中去,使補償後的系統成為穩定系統,並滿足各項動態指標的要求。