资源描述：
《柔性多体系统混合递推动力学建模及实时仿真研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、ChangeVieChangeVieF-Xw中国机械工程第21卷第1期2010年1F-X月上半w月DeDerrPPwClicktobuyNOW!wClicktobuyNOW!wmwmwowo柔.doc性k.多c体系统混合递推动力学建模及实时仿真.研doc究k.cu-tracu-trac田富洋111121暋吴洪涛暋赵大旭暋邵暋兵暋王超群暋朱剑英1.南京航空航天大学,南京,210016暋暋2.南京农业大学,南京,210095摘要:进一步发展了空间算子代数理论体系,采用空间算子描述了广义柔性多体系统动力学高效率建模以及实时仿真问题。根据不同类型的铰链特征(主动
2、关节、被动关节)描述了广义柔性多体系统特征,按照两次从系统顶端到基座和一次从基座到顶端的顺序分别计算系统的广义铰接体惯量算子、系统的冗余力算子以及广义加速度和广义主动力矩,进而建立广义柔性系统O(N)阶动力学模型。采用线性多步积分算法理论解决了大型微分代数方程的数值积分算法,实现了实时动力学仿真的目的。最后通过实例结果对比验证了研究内容的正确性和高效性。关键词:空间算子;柔性多体系统;混合递推;微分-代数方程;实时仿真中图分类号:TP24暋暋暋文章编号:1004—132X(2010)01—0006—07HybridDynamicsofFlexibleMu
3、ltibodySystemandRealTimeSimulation111121TianFuyang暋WuHongtao暋ZhaoDaxu暋ShaoBing暋WangChaoqun暋ZhuJianying1.NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics,Najing,2100162.NanjingAgriculturalUniversity,Nanjing,210095Abstract:Thehybridrecursivedynamicsbasedonthespatialoperatoralgebratheo
4、ryandrealtimesimulationofageneralizedflexiblemultibodywaspresentedherein.Thegeneralizedflexiblemulti灢bodywasdescribedaccordingtothetypeofthejoints(activeorpassive);thenthegeneralizedarticu灢latedinertia-matrix,theresidualforcesandthegeneralizedaccelerationandtorquewerecomputedthro
5、ughtwicetip-to-baserecursiveandoncebase-to-tiprecursive;atlasttheO(N)hybriddy灢namicswasgained.Nextrealtimesolverforthelargedifferential-algebraequationwasstudiedbasedonthelinearmulti-stepmethod.Simulationresultsshowthatthedynamicsmodelingandfastintegrationtechniquesproposedherear
6、everyuseful.Keywords:spatialoperator;flexiblemultibodysystem;hybridrecursive;differential-algebraequation;realtimesimulation0暋引言在算法上提高了计算效率,该方法为O(N)量级,随着科技的进步,对柔性多体系统的研究越有效地解决了航天飞行器的计算问题。吴洪涛[1飊4]等[11]、熊启家[12]和方喜峰等[13]研究了空间算子来越广泛。目前柔性多体系统的建模方法主要有以牛顿-欧拉方法为代表的矢量力学方法、代数理论,并且进行了程序实现。但
7、是在实际工以拉格朗日力学为代表的分析力学方法和以凯恩程应用中,对多体系统的建模不会是单纯的正向方法为基础的兼顾矢量力学与分析力学优点的建动力学和反向动力学,而是在整个系统中既有关[5,6][7]节力矩又有关节加速度,这种系统常被称为欠驱模方法。Carrera利用Lagrange方程和有限元方法研究了柔性机器人的反向动力学,解决动多体系统,在大型航天系统中比较常见,利用递了刚体运动与柔性变形的耦合问题,但算法为推形式的正向和反向建模方法无法进行计算。3)量级;Znamen湤cek等[8][14]和Sohl等[15]分别利用利用空间算子代O(N利用递推算法推
8、Jain等导了柔性多体系统动力学方程,比较了“S暠算法数和伴随算子研究了多刚体系
