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1、·机械研究与应用·2014年第5期(第27卷,总第133期)摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇研究与分析*基于虚拟样机和人工神经网络的选挡机构运动分析张摇宝,李摇健(广西科技大学机械工程学院,广西柳州摇545006)摘摇要:为得到汽车选挡机构工作过程中某些变量之间具体的函数关系,在ADAMS软件中建立选挡机构的运动模型并进行运动仿真分析。分别将操作杆上X方向和Y方向的作用力作为输入变量,将拉索X方向位移和摇杆转动角度作为输出变量。然后在MATLAB软件中利用人工神经网络对输入和输出变量进行多次训练。得到的函数关系图与已知参数点
2、的线性拟合度高,为选挡机构的数值分析打下基础。关键词:ADAMS;选挡机构;人工神经网络;模式识别中图分类号:U462.24摇摇摇摇摇摇文献标志码:A摇摇摇摇摇摇文章编号:1007-4414(2014)05-0007-02MotionAnalysisofGearSelectionMechanismBasedonVirtualPrototypingandANNZHANG摇Bao,LI摇Jian(CollegeofMechanicalEngineering,GuangxiUniversityofScienceandTechnolog
3、y,LiuzhouGuangxi摇545006,China)Abstract:Togetspecificfunctionalrelationshipbetweencertainvariablesduringoperationofgearelectionmechanismincars,themodelofgearselectionmechanismwascreatedandanalyzedintheADAMSsoftware.TheforcesinXandYdirec鄄tionsofthejoystickwereselecteda
4、stheinputvariables,andthelassodisplacementinXdirectionandrotationangleofthejoystickwereselectedastheoutputvariables.ThentheinputvariablesandoutputvariablesweretrainedinMATLABsoftwarebyANN.Thefunctiondiagramthatwasobtainedafterwardwashighlyfittothelinearityoftheknownp
5、arameters,andthuscouldlaythefoundationforthenumericalanalysisofgearselectionmechanism.Keywords:ADAMS;gearselectionmechanism;ANN;patternrecognition0摇引摇言与摇杆以及摇杆与地面铰接处添加旋转副,在操作杆选挡机构的作用是选择汽车行驶时的合适档位,手柄处添加X方向和Y方向的作用力。设定完成如从而获得驾驶汽车的最适宜速度,选挡机构在汽车结图2所示。构中具有举足轻重的作用,因此,弄清其运动规律
6、是十分有意义的。选挡机构在工作过程中,随着操纵手柄处施加作用力的改变,对拉索以及摇杆等构件的运动状态均有一定程度的影响。首先在ADAMS软件中对选挡机构进行运动学分析,然后引入MATLAB环境下的人工神经网络算法,对选挡运动进行数值分析,以其找到某些变量间的数学函数关系。图1摇选挡模型摇摇摇摇摇图2摇选挡模型分析1摇选挡机构动力学分析虚拟样机技术,即利用计算机对产品进行建模,1.2摇模型的动力学分析并且对工作环境加以综合考虑和分析,实现对产品性模型建立完毕并添加好约束和力检查无误后,即能的预测、改进和提高。相比于传统的产品真实样
7、机进入运动仿真分析阶段,设定仿真步数为100步,仿直接进行分析,虚拟样机技术更加方便和经济,并且真总时间为0.1s,添加拉索X方向位移和摇杆转角可保证较高的仿真精度。ADAMS是一款常用的系统两处测量,改变操作杆手柄处施加力的大小,具体的[1]动力学分析软件。在ADAMS软件中对选挡机构仿真运动结果如表1所列。进行动力学分析,得出不同操作力下的拉索移动位移根据表1中的数据可看出,对拉索位移和摇杆转和摇杆转动角度随时间的变化曲线图。角起明显作用的是手柄处施加的X方向作用力,而Y1.1摇模型的建立方向作用力的改变对所测量的两个指标没
8、有太大的[2]利用ADAMS创建的选挡机构模型,如图1。影响。分别在操作杆手柄与机架、操作杆与拉索、拉索*收稿日期:2014-07-23作者简介:张摇宝(1989-),男,河北秦皇岛人,在读研究生,研究方向:机械设计及理论。·7·研究与分析摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇
