机械系统动力学报告 题目:电梯机械系统的动态特性分析 姓名: 专业: 学号:
电梯机械系统的动态特性分析 一、课题背景介绍 随着社会的快速发展,城市人口密度越来越大,高层建筑不断涌现,因此,现在对电梯的提出了更高的要求,随着科技的进步,在满足客观需求的基础上,电梯向着舒适性,高速,高效的方向发展。在电梯的发展过程中,安全性和功能性一直是电梯公司首要考虑的因素,其中舒适性也要包含在电梯的设计中,避免出现速度或者加速度出现突变,或者电梯运行过程中的振动引起人们的不适。因此,在电梯的设计过程中,对电梯进行动态特性分析是十分必要的。 二、在MATLAB中编程、绘图。 通过同组小伙伴的努力,已经得到了该系统的简化模型与运动方程。因此进行编程: 该系统的微分方程:[][][]{}[]Q x k x c x M= + ? ? ? ? ? ? + ? ? ? ? ? ?? ? ? ,其中矩阵[M]、 [C]、[K]、[Q]都已知。 该系统的微分方程是一个二阶一元微分方程,在MATLAB中,提供有求解常微分方程数值解的函数,其中在MATLAB中常用的求微分方程数值解的有7个:ode45,ode23,ode113,ode15s,ode23s,ode23t,ode23tb 。 ode是MATLAB专门用于解微分方程的功能函数。该求解器有变步长(variable-step)和定步长(fixed-step)两种类型。不同类型有着不同的求解器,其中ode45求解器属于变步长的一种,采用Runge-Kutta
算法;和他采用相同算法的变步长求解器还有ode23。 ode45表示采用四阶,五阶Runge-Kutta单步算法,截断误差为(Δx)^3。解决的是Nonstiff(非刚性)常微分方程。 ode45是解决数值解问题的首选方法,若长时间没结果,应该就是刚性的,可换用ode23试试。 Ode45函数调用形式如下:[T,Y]=ode45(odefun,tspan,y0) 相关参数介绍如下: 通过以上的了解,并对该微分方程进行变换与降阶,得出程序。MATLAB程序: (1)建立M函数文件来定义方程组如下: function dy=func(t,y) dy=zeros(10,1); dy(1)=y(2); dy(2)=1/1660*(-0.006*y(2)+0.003*y(4)-0.0006*y(10)-1.27*10^7*y(1)+1.27*10^7*y (3)+2.54*10^6*y(9)); dy(3)=y(4); dy(4)=1/1600*(+0.03*y(2)-0.007*y(4)+0.003*y(6)+1.27*10^7*y(1)-7.274*10^8*y(3 )+1.27*10^7*y(5)); dy(5)=y(6);
第十四章 机械系统动力学 14-11、在图14-19中,行星轮系各轮齿数为123z z z 、、,其质心与轮心重合,又齿轮1、2对质心12O O 、的转动惯量为12J J 、,系杆H 对的转动惯量为H J ,齿轮2的质量为2m ,现以齿轮1为等效构件,求该轮系的等效转动惯量J ν。 2222 2121221 12323121 13212 1 13222 12311212213121313 ( )()()()1()()()( )()()()o H H H o H J J J J m z z z z z z z z z O O z z z z z z z O O J J J J m z z z z z z z z νννωωω ωωωω ωω ωωωωνω=+++=-= += +=+-=++++++解: 14-12、机器主轴的角速度值1()rad ?从降到时2()rad ?,飞轮放出的功 (m)W N ,求飞轮的转动惯量。 max min 122 2 121 ()2 2F F Wy M d J W J ?ν??ωωωω==-=-? 解: 14-15、机器的一个稳定运动循环与主轴两转相对应,以曲柄和连杆所组成的转动副A 的中心为等效力的作用点,等效阻力变化曲线c A F S ν-如图14-22所示。等效驱动力a F ν为常数,等效构件(曲柄)的平均角速度值25/m rad s ?=, 3 H 1 2 3 2 1 H O 1 O 2
不均匀系数0.02δ=,曲柄长度0.5OA l m =,求装在主轴(曲柄轴)上的飞轮的转动惯量。 (a) W v 与时间关系图 (b )、能量指示图 a 2 24()2 3015m Wy=25N m 25 6.28250.02 c va OA vc OA OA va F W W F l F l l F N Mva N J kg m νν=∏?∏=∏+==∏= =?解:稳定运动循环过程 14-17、图14-24中各轮齿数为12213z z z z =、,,轮1为主动轮,在轮1上加力矩1M =常数。作用在轮 2 上的阻力距地变化为: 2r 22r 020M M M ??≤≤∏==∏≤≤∏=当时,常数;当时,,两轮对各自中心的转动惯量为12J J 、。轮的平均角速度值为m ω。若不均匀系数为δ,则:(1)画出以轮1为等效构件的等效力矩曲线M ν?-;(2)求出最大盈亏功;(3)求飞轮的转动惯量F J 。 图14-24 习题14-17图 40Nm 15∏ 12.5∏ 22.5∏ 15Nm ∏ 2∏ 2.5∏ 4∏ 25∏ 1 1 z 2 z 2 r M 2 M ∏ 2∏ 2?
第三章摆动力学的可视化描述 VISUALIZATION OF THE PENDULUMˊS DYNAMICS 3-0 摆的数学描述和计算机仿真: 3-1对初始条件的敏感性: 3-2 摆的相图和蓬加莱截面: 3-4 时间序列和功率谱 3-5 吸引盆: 3-6分岔图(Bifurcation diagrams) 3-0摆的数学描述和计算机仿真: 在这一节我们将讨论下面4个问题: 1、驱动摆(driven pendulum)的运动方程: 2、产生混沌运动条件。 3、参数改变对驱动摆运动发生的影响。 4、一个有趣的问题。 1、驱动摆的运动方程: 摆的运动是一个十分古老的问题。物理学、数学都作了大量的研究,但它仍然是最具魅
力的研究课题。 首先我们写出驱动摆(driven pendulum ,也叫做“强迫振动摆”)的运动方程: //sin cos d dt q g ωωθφ=--+ /d dt θω= (3-1) /D d dt φω= 方程组(3-1)中有3个状态变量: θ—摆的角位移(angular displacement ); ω—摆的角速度(angular velocity ); φ—驱动力的相位角(drive phase angle )。 因此它的轨线在3维相空间描绘。 方程(3-1)中也有3个参数: q —阻尼系数(damping factor ); g —驱动力幅值(driving force amplitude ); D ω—驱动力角频率(angular drive
frequency)。 同时考虑3个参数来研究驱动摆的性态,也就是说,在3维相空间和3维参数空间内考察摆的形态,将是一个十分困难、实际上不可能完成的任务。 我们把ωD固定,选择少数几个q值,让g 值在一定的区间充分变化,以观察系统的性态。 (在Appendix B(Page 207, Listing 4)中有描述摆运动的计算机程序(Title: Motion),可供参考。) 2、产生混沌运动的条件: 产生混沌的必要条件有2条(See: Page 2): (1)系统至少要有3个独立的动力学变量;(2)系统至少要有1项包含了几个动力学变量的非线性项。
《专业导论》课程标准 课程名称:专业导论 学分:2 计划学时:32 适用专业:光伏应用技术 1.前言 1.1课程性质 《专业导论》课程是光伏应用技术专业的一门通识课。通过该课程学习,学生了解光伏产业现状,掌握光伏应用技术专业人才培养目标及新能源电子技术、光伏系统开发、光伏系统建设与运维、光伏系统电气控制方向人才培养规格。使学生明确专业及专业方向人才培养目标,树立专业学习兴趣,制定学业规划。为后续相关专业核心课及拓展课典型理论学习兴趣。 1.2设计思路 围绕光伏应用技术专业方向设置,从典型企业案例及工作任务中进行学习情境设计、基于行动导向原则组织教学,让学生在真实的工作环境中认识专业各方向实际工作任务和所面向的工作环境。 在内容选取上,按照专业方向特性,选取相关典型工作任务。分别选取太阳能草坪灯控制电路分析,简单离网光伏发电系统集成,光伏组件阵列安装与调试光伏电池阵列跟踪与调试,分布式光伏发电系统认识等任务。 通过该课程的实施和企业导师对典型工作任务的阐述,使学生掌握光伏应用技术专业各方向内容。 2.课程目标 2.1总体目标 通过该课程学习,使学生掌握专业定位,了解新能源电子技术、光伏系统开发、光伏系统建设与运维、光伏系统电气控制及光伏企业对人才需求,了解光伏产业现状,掌握光伏应用技术专业人才培养目标及新能源电子技术、光伏系统开发、光伏系统建设与运维、光伏系统电气控制方向人才培养规格。使学生明确专业及专业方向人才培养目标,树立专业学习兴趣,制定学业规划。为后续相关专业核心课及拓展课典型理论学习兴趣。
2.2具体目标 2.2.1知识目标 (1)掌握光伏行业现状,明确光伏发电产业发展前景。 (2)掌握光伏应用技术专业人才培养规格及要求。 (3)掌握光伏企业人才需求规格及要求。 (4)掌握新能源电子技术方向课程体系、知识目标、技能目标等人才培养要求及规格。 (5)掌握光伏系统开发方向课程体系、知识目标、技能目标等人才培养要求及规格。 (6)掌握光伏系统建设与运维方向课程体系、知识目标、技能目标等人才培养要求及规格。 (7)掌握光伏系统电气控制方向课程体系、知识目标、技能目标等人才培养要求及规格。 2.2.2能力目标 (1)能正确认识光伏产业发展现状,分析光伏发电产业发展前景。 (2)能全面认识光伏应用技术人才培养目标及人才培养规格。 (3)能分析新能源电子技术、光伏系统开发、光伏系统建设与运维、光伏系统电气控制方向人才培养规格,明确人才培养计划。 (4)根据学情分析,制定学业规划。 2.2.2素质目标 (1)通过分组完成项目任务,培养学生团队协作精神,树立诚信意识,锻炼学生沟通交流的能力。 (2)通过完成项目任务,培养学生分析问题、解决问题的能力。 (3)养成利用书籍或通过网络获取相关信息的能力。 (4)通过撰写报告,提高学生书面表达能力,培养创新思维能力。
本科生课程考核试卷 科目:能源与动力工程导论教师: 姓名:学号: 专业: 上课时间: 考生成绩: 卷面成绩平时成绩课程综合成绩阅卷评语: 阅卷教师(签名)
摘要 能源问题是目前全世界范围面临的最为突出的问题之一,而太阳能是人类取之不尽、用之不竭的清洁能源。如今太阳能材料的研制和应用已取得显著进步。理想的新型太阳能功能材料不仅能够解决世界面临的能源短缺问题,而且还可以避免环境的污染。所以太阳能材料具有十分诱人的前景,并且可以预见在不久的将来,太阳能材料将在人类生活中扮演极为重要的角色。以重庆地区的气象资料为基础,从太阳月总辐射、日照时长、云量、太阳高度角等方面,对太阳能资源的分布特点、应用措施及潜力进行了分析。结果表明,重庆地区太阳能资源具有明显的季节性;5~9月份的太阳能热水可满足标准要求。 关键词:太阳能资源;重庆地区;太阳能热水系统;发展方向
ABSTRACT The energy problem is one of the most prominent issues facing worldwide solar energy is a human inexhaustible, inexhaustible source of clean energy. Today, significant progress has been made in the development and application of solar material. The the ideal new solar Functional Materials not only can solve the problems the world is facing energy shortages, but also to avoid environmental pollution. Solar material has a very attractive prospect, and can be expected in the near future, solar material will play an extremely important role in the life of mankind. Based, Chongqing meteorological data from the monthly total radiation of the sun, sunshine duration, cloud cover, solar elevation angle, etc., the characteristics of the distribution of solar energy resources, the application of measures and potential analysis. The results show that the solar energy resources of the Chongqing area has obvious seasonal; 5 to Sept. solar hot water to meet the standard requirements. Keywords:Solar energy resources; Chongqing area; solar water heating system; development direction
系统动力学 1.系统动力学的发展 系统动力学(简称SD—system dynamics)的出现于1956年,创始人为美国麻省理工学院的福瑞斯特教授。系统动力学是福瑞斯特教授于1958年为分析生产管理及库存管理等企业问题而提出的系统仿真方法,最初叫工业动态学。是一门分析研究信息反馈系统的学科,也是一门认识系统问题和解决系统问题的交叉综合学科。从系统方法论来说:系统动力学是结构的方法、功能的方法和历史的方法的统一。它基于系统论,吸收了控制论、信息论的精髓,是一门综合自然科学和社会科学的横向学科。 系统动力学的发展过程大致可分为三个阶段: 1)系统动力学的诞生—20世纪50-60年代 由于SD这种方法早期研究对象是以企业为中心的工业系统,初名也就叫工业动力学。这阶段主要是以福雷斯特教授在哈佛商业评论发表的《工业动力学》作为奠基之作,之后他又讲述了系统动力学的方法论和原理,系统产生动态行为的基本原理。后来,以福雷斯特教授对城市的兴衰问题进行深入的研究,提出了城市模型。 2)系统动力学发展成熟—20世纪70-80 这阶段主要的标准性成果是系统动力学世界模型与美国国家模型的研究成功。这两个模型的研究成功地解决了困扰经济学界长波问题,因此吸引了世界范围内学者的关注,促进它在世界范围内的传播与发展,确立了在社会经济问题研究中的学科地位。 3)系统动力学广泛运用与传播—20世纪90年代-至今 在这一阶段,SD在世界范围内得到广泛的传播,其应用范围更广泛,并且获得新的发展.系统动力学正加强与控制理论、系统科学、突变理论、耗散结构与分叉、结构稳定性分析、灵敏度分析、统计分析、参数估计、最优化技术应用、类属结构研究、专家系统等方面的联系。许多学者纷纷采用系统动力学方法来研究各自的社会经济问题,涉及到经济、能源、交通、环境、生态、生物、医学、工业、城市等广泛的领域。 2.系统动力学的原理 系统动力学是一门分析研究信息反馈系统的学科。它是系统科学中的一个分支,是跨越自然科学和社会科学的横向学科。系统动力学基于系统论,吸收控制论、信息论的精髓,是一门认识系统问题和解决系统问题交叉、综合性的新学科。从系统方法论来说,系统动力学的方法是结构方法、功能方法和历史方法的统一。 系统动力学是在系统论的基础上发展起来的,因此它包含着系统论的思想。系统动力学是以系统的结构决定着系统行为前提条件而展开研究的。它认为存在系统内的众多变量在它们相互作用的反馈环里有因果联系。反馈之间有系统的相
专业导论课的总结 有人会说为自己做个职业生涯规划具有灯塔、航标等设施的照亮和引导作用,一点都不过分。事实上,职业方向为你聚拢心力和有限的资源,揭示出关键特质的程度差异。总之,对职业方向与职业特质的坚定把握,是从战略高度对职业成功的把握,是最有效的把握方式。好的计划是成功的开始,古语讲,凡事"预则立,不预则废"就是这个道理。 我们的第一课,说实话我开始对机械知之甚少,所以我满腔热情地走进机械工程导论的第一堂课。一开始杨专家带着我们徜徉于机械的历史长河里,一路走来,让我们大概地了解了世界机械的发展,更是对中国的机械历史有了相对更深的了解。我们的先人们创造了一路机械辉煌而从第一次工业革命后,我国的机械就与世界机械脱轨,落后啦!看着故人们创造的机械产品如指南车,地震仪等,在那时可是代表了最先进的机械水平。再看那指南车的设计图与工作原理,其中的创造性和制作水平的精湛深深地折服了我,又听杨专家说现在还未能复原指南车,更是让我慨叹啊!慨叹先人们的超强智慧,慨叹我国古代机械的先进。如此,新一代的我们只能不增强自信心,现在努力学习科学文化知识,为中华之伟大崛起而奋斗!看如今,虽然我现在已是制造大国,但不是制造强国,而我们的制造水平与世界发达国家如美国、日本等相比很大的差距。主要表现在制造工艺装备的落后,
低水平生产力严重过剩,高水平生产力严重不足,产品质量和技术不高,技术开发能力不强,基础元器件和基础工艺不过关,劳动生产率低下,科技技术严重不足,技术创新能力十分薄弱,产业结构不尽合理,体制不能适应形势的发展需求等。我们承认我们的劣势,但我们绝对毫无气馁,我们仍然斗志昂扬,信心百倍,改变我们的劣势,让我国的机械在质与量上都屹立于世界先进制造之林。随后杨专家向我们展示了一些图片和视频,让我们看到了现代机械制造工业与研究的缩影。特别是当我看到机床的机械手和刀具自动的、灵活和有条不紊的运动时,我心中很少兴奋。通过查阅资料,我了解到数控技术是指用数字量与字符发出指令实现自动控制的技术它是制造业实现自动化、柔性化和集成化生产的基础。我了解到数控机床的工作原理:现将加工的需件有关的信息,即弓箭的工件与刀具的想到轨迹的尺寸参数,窃削用量以及各种辅助操作等加工信息用规定的文字和数字以及符号组成代码,按一定的格式编写程序,然后将加工程序输入到数控装置,经过数控装置的处理和运算,按各个坐标轴的移动分量送到各轴的驱动电路,经过转换和放大,用于伺服电动机的驱动,带动各轴的运动,并进行反馈控制,使刀具、工件和辅助装置严格按照程序规定的顺序、轨迹参数有条不紊地运作,从而加工出所需的工件。这让我深刻地到以前的自己是多么的孤陋寡闻以及对现代科学技术的敬畏和向往,有了向往就有了动力。 我们的第二课,他是我们的学长,他叫李兵,他给我们讲了
能源与动力工程专业导论论文 能动134班:文澜 2013年10月29日能源与动力工程致力于传统能源的利用及新能源的开发,和如何更高效的利用能源。能源既包括水、煤、石油等传统能源,也包括核能、风能、生物能等新能源,以及未来将广泛应用的氢能。动力方面包括内燃机、锅炉、航空发动机、制冷及相关测试技术。专业通过理论力学、材料力学、工程制图、机械设计、电工与电子技术、工程热力学、流体力学、传热学、控制理论、热工测试技术以及专业方向课程的学习,使我们具备工程热力学、流体力学、传热学和热工测试技术等能源与动力工程领域的基础理论、实验技能和基本专业知识,掌握制冷空调设备、制冷装置、动力机械与动力工程、流体机械等设计、制造和实验研究的基本技术。在此基础上,它是一个宽口径的专业,拓展空间很大,就业方向很广,目前我国有120多所院校开设有该专业,它由旧本科的九个相关专业合并而成,包括了原来的热力发动机、能源工程、流体机械及流体工程、能源工程与动力机械、制冷与低温技术、能源工程、工程热物理、水利水电动力工程、冷冻冷藏工程专业。同时,能动还是现代动力工程师的基本训练,可见能动是现代动力工程的基础。 能源问题在当今社会举足轻重,能能与动力工程专业在国民经济中的地位可想而知。改革开放以来,国民经济呈现出增长较快、结构优化、效益提高、民生改善的良好运行态势,同时,随着国民经济的发展,对能源的需求也日益增大。高耗能产品产量大幅增长,从而造成能源消费量增长过快。 在能源日益紧迫的当代社会中,能源与动力工程专业应运而生,半个世纪以来,能源与动力工程专业教育为社会输送了大量的高级技术人才和其他各类人才,是我国国家建设尤其是能源动力建设领域的中坚力量,为我国小康社会的建设和自立于世界民族之林作出了重大的贡献。 热模块 热模块,通俗地讲,就是发电、做功部分。主要研究锅炉、汽轮机、燃气轮机热端、内燃机、电厂运行及调控。它们都是依靠一定的能源来发电和做功的,也就是产生动力。 动力工程发电技术是电力生产的灵魂,它在国家发展中具有不可替代的作用。由于电能具有输送及使用方便,易于转变成其他形式的能量等优点,故已成为发展现代社会物质文明的重要条件。电力生产能力是一个国家发展水平的重要指标之一,工农生产及日常生活所需的电能,都是由发电厂集中生产和供应的。电力生产的主要方式有火力发电,水力发电及核能发电等。另外还有风力发电,太阳能发电,地热发电,潮汐发电,磁流体发电及燃料电池等辅助方式,因此,能源动力工程发电技术包括范围极广,有着多样性的特点。
系统动力学模型介绍 1.系统动力学的思想、方法 系统动力学对实际系统的构模和模拟是从系统的结构和功能两方面同时进行的。系统的结构是指系统所包含的各单元以及各单元之间的相互作用与相互关系。而系统的功能是指系统中各单元本身及各单元之间相互作用的秩序、结构和功能,分别表征了系统的组织和系统的行为,它们是相对独立的,又可以在—定条件下互相转化。所以在系统模拟时既要考虑到系统结构方面的要素又要考虑到系统功能方面的因素,才能比较准确地反映出实际系统的基本规律。系统动力学方法从构造系统最基本的微观结构入手构造系统模型。其中不仅要从功能方面考察模型的行为特性与实际系统中测量到的系统变量的各数据、图表的吻合程度,而且还要从结构方面考察模型中各单元相互联系和相互作用关系与实际系统结构的一致程度。模拟过程中所需的系统功能方面的信息,可以通过收集,分析系统的历史数据资料来获得,是属定量方面的信息,而所需的系统结构方面的信息则依赖于模型构造者对实际系统运动机制的认识和理解程度,其中也包含着大量的实际工作经验,是属定性方面的信息。因此,系统动力学对系统的结构和功能同时模拟的方法,实质上就是充分利用了实际系统定性和定量两方面的信息,并将它们有机地融合在一起,合理有效地构造出能较好地反映实际系统的模型。 2.建模原理与步骤
(1)建模原理 用系统动力学方法进行建模最根本的指导思想就是系统动力学的系统观和方法论。系统动力学认为系统具有整体性、相关性、等级性和相似性。系统内部的反馈结构和机制决定了系统的行为特性,任何复杂的大系统都可以由多个系统最基本的信息反馈回路按某种方式联结而成。系统动力学模型的系统目标就是针对实际应用情况,从变化和发展的角度去解决系统问题。系统动力学构模和模拟的一个最主要的特点,就是实现结构和功能的双模拟,因此系统分解与系统综合原则的正确贯彻必须贯穿于系统构模、模拟与测试的整个过程中。与其它模型一样,系统动力学模型也只是实际系统某些本质特征的简化和代表,而不是原原本本地翻译或复制。因此,在构造系统动力学模型的过程中,必须注意把握大局,抓主要矛盾,合理地定义系统变量和确定系统边界。系统动力学模型的一致性和有效性的检验,有一整套定性、定量的方法,如结构和参数的灵敏度分析,极端条件下的模拟试验和统计方法检验等等,但评价一个模型优劣程度的最终标准是客观实践,而实践的检验是长期的,不是一二次就可以完成的。因此,一个即使是精心构造出来的模型也必须在以后的应用中不断修改、不断完善,以适应实际系统新的变化和新的目标。 (2)建模步骤 系统动力学构模过程是一个认识问题和解决问题的过程,根据人们对客观事物认识的规律,这是一个波浪式前进、螺旋式上升的过程,因此它必须是一个由粗到细,由表及里,多次循环,不断深化的过程。系统动力学将整个构模过程归纳为系统分析、结构分析、模型建立、模型试验和模型使用五大步骤这五大步骤有一定的先后次序,但按照构模过程中的具体情况,它们又都是交叉、反复进行的。 第一步系统分析的主要任务是明确系统问题,广泛收集解决系统问题的有关数据、资料和信息,然后大致划定系统的边界。 第二步结构分析的注意力集中在系统的结构分解、确定系统变量和信息反馈机制。 第三步模型建立是系统结构的量化过程(建立模型方程进行量化)。 第四步模型试验是借助于计算机对模型进行模拟试验和调试,经过对模型各种性能指标的评估不断修改、完善模型。 第五步模型使用是在已经建立起来的模型上对系统问题进行定量的分析研究和做各种政策实验。 3.建模工具 系统动力学软件VENSIM PLE软件 4.建模方法 因果关系图法 在因果关系图中,各变量彼此之间的因果关系是用因果链来连接的。因果链是一个带箭头的实线(直线或弧线),箭头方向表示因果关系的作用方向,箭头旁标有“+”或“-”号,分别表示两种极性的因果链。
《专业导论》课程教学大纲 课程编号:1302001 课程类别:专业基础课适用专业:电气工程及其自动化学时:10学分:0.5 学分执笔人:吕雄飞审定人:张东青审批人:郭明良 一、课程性质教学目标 《电气工程专业导论》是电气工程及其自动化专业本科生的专业基础课。介绍电气工程及其自动化专业的发展历史及未来趋势;分析了本专业的专业特点、人才培养目标、学科结构等相关内容;阐述了电气工程的研究内容和应用领域。本课程作为电子与电气工程及自动化专业学生的入门课程,在不涉及过多理论知识的前提下,使学生对本专业的概貌有一个全面、系统的了解,对进一步学习专业知识起到“导航”作用。 二、教学内容及要求 (一)绪论(2学时) 1、了解电力系统发展简史 2、了解电力新技术和发展趋势 (二)电力系统简介(2学时) 1、了解电力系统简介 2、了解发电厂 3、了解电力网 4、了解电力应用 5、了解电力市场简介 (三)电力电子技术简介(4学时) 1、电力电子技术简介 2、电力电子技术在将来电气工程及其自动化领域中的应用 3、电力电子技术在变频调速系统中的应用 4、电力电子技术在送电工程中的应用 (四)电气工程新技术应用(2学时) 1、了解电气工程及其自动化专业开发软件 2、了解磁悬浮列车技术 三、考核方式 卷面考试成绩占50%;课堂回答问题占15%;出勤占15%;课后应用作业占20%。 四、教学方法与手段 教学方法:本课程以课堂讲授为主,教学中采用板书和多媒体课件相结合,同时,教学中穿插应用实例,增加学生的理解,激发学生的学习兴趣,以达到良好的教学效果。 教学手段:电子教案。 五、各教学环节学时分配
六、参考书 1、贾文超编著,《电气工程导论》,西安电子科技大学出版社; 2、范瑜主编,《电气工程概论》,高等教育出版社,2006。 七、说明 1、本大纲适用一表和二表学生,可以根据参考教材适当的增加和减少部分内容; 2、本大纲是依据黑龙江科技大学的相关课程教学大纲编写的。可使电气工程及其自动化专业的学生对电气工程学科形成整体认识。 . .
太原理工大学研究生试题 姓名: 学号: 专业班级: 机械工程2014级 课程名称: 《机械系统动力学》 考试时间: 120分钟 考试日期: 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 总分 分数 1 圆柱型仪表悬浮在液体中,如图1所示。仪表质量为m ,液体的比重为ρ,液体的粘性阻尼系数为r ,试导出仪表在液体中竖直方向自由振动方程式,并求固有频率。(10分) 2 系统如图2所示,试计算系统微幅摆动的固有频率,假定OA 是均质刚性杆,质量为m 。(10分) 3 图3所示的悬臂梁,单位长度质量为ρ,试用雷利法计算横向振动的周期。假定梁的 变形曲线为?? ? ?? -=x L y y M 2cos 1π(y M 为自由端的挠度)。(10分) 4 如图4所示的系统,试推导质量m 微幅振动的方程式并求解θ(t)。(10分) 5 一简支梁如图5所示,在跨中央有重量W 为4900N 电机,在W 的作用下,梁的静挠度δst=,粘性阻尼使自由振动10周后振幅减小为初始值的一半,电机n=600rpm 时,转子不平衡质量产生的离心惯性力Q=1960N ,梁的分布质量略去不计,试求系统稳态受迫振动的振幅。(15分) 6 如图6所示的扭转摆,弹簧杆的刚度系数为K ,圆盘的转动惯量为J ,试求系统的固有频率。(15分) 7如图7一提升机,通过刚度系数m N K /1057823?=的钢丝绳和天轮(定滑轮)提升货载。货载重量N W 147000=,以s m v /025.0=的速度等速下降。求提升机突然制动时的钢丝绳最大张力。(15分) 8某振动系统如图8所示,试用拉个朗日法写出动能、势能和能量散失函数。(15分) 太原理工大学研究生试题纸
飞行器动力工程导论 ————课程作业 姓名:学号: 学院:专业:
1、谈谈你对我校飞行器动力工程专业的认识 (1)作为我校在网络上推荐指数较高的专业之一的飞行器动力工程专业,是我校的特色专业,同时作为天津市的品牌专业,它以航空维修工程为特色,培养适应国内外现代民航发展需求,具备较高思想政治素质,掌握系统的航空发动机专业知识和扎实的航空维修及管理理论基础,具有较强的实际操作能力和严谨的工作作风,了解民航发展动态,能够从事航空发动机的运行监控、故障诊断、维护修理及维修管理等相关技术、管理工作,宽口径、厚基础、强能力、高素质,具有创新精神,德、智、体、美全面发展的应用型高级工程技术人才和管理人才。(2)飞行器动力工程专业属于典型的工科专业,它分为两个方向:航空动力工程专业方向和航空器工程专业方向。其所涉及的课程包括:电工学、机械设计基础、工程热力学、气体动力学、航空发动机原理、航空发动机构造、航空发动机控制、机务工程英语、航空维修工程管理、发动机机队管理、航空发动机强度与振动、发动机状态监控与故障诊断、航空发动机维修技术、发动机失效分析、飞机结构与系统等。 (3)飞行器动力工程专业前景:中国的航空科学发展较晚,飞行器知识大部分源于国外,中国的航空技术还有许多不完善、有待改进或者创造的地方。中国急需航空技术人才,尤其是经过系统培训的高级应用型国际人才。因此航空技术职业市场广阔 (4)飞行器动力工程专业所培养的人才目标:了解民用航空科学与技术的前沿及发展趋势,具备较强的工程实践能力和严谨的工作作风。通过本专业的培养,使学生能够胜任民用航空器维修、制造、运行监控、故障诊断及维修管理等相关工程技术和管理工作,成为宽口径、厚基础、强能力、高素质,具有创新精神,德、智、体、美全面发展的高级工程技术人才和管理人才。为中国民航业培养和提供大批优秀的机务工程和管理人才,不断为民航业输送新鲜血液,推进中国民航业的快速发展。 (5)飞行器动力工程专业就业方向:航空公司运行、维护和技术管理部门、机场、航空器维修企业、适航管理部门以及高校、飞行器设计与制造与航空科研院所等单位,也可以继续攻读本专业或相关交叉学科的硕士学位。
系统动力学定义 系统动力学出现于1956年,是美国麻省理工学院JayW.Forrester福瑞斯特教授最早提出的一种对社会经济问题进行系统分析的方法论和定性与定量相结合的分析方法,是一门以系统反馈控制理论为基础,以计算机仿真技术为主要手段,定量地研究系统发展的动态行为的一门应用学科,属于系统科学的一个分支。复旦大学管理学院王其藩教授在他所著的《高级系统动力学》中给出了系统动力学的内涵曰:系统动力学是一门研究信息反馈系统的学科,是一门探索如何认识和解决系统问题的科学,是一门交叉、综合性的学科。系统动力学认为,系统的行为模式与特性主要地取决于其内部的动态结构与反馈机制,系统在内外动力和制约因素的作用下按一定的规律发展和演化。系统动力学是从运筹学的基础上改进发展起来的。鉴于运筹学太拘泥于“最优解”这一不足,系统动力学从观点上做了基本的代写硕士论文改变,它不依据抽象的假设,而是以现实存在的世界为前提,不追求“最佳解”,而是寻求改善系统行为的机会和途径。由此,系统动力学在传统管理程序的背景下,引进信息反馈和系统力学理论,把社会问题流体化,从而获得描述社会系统构造的一般方法,并且通过电子计算机强大的记忆能力和高速运算能力而获得对真实系统的跟踪,实现了社会系统的可重复性实验。不同于运筹学侧重于依据数学逻辑推演而获得解答,系统动力学是依据对系统实际的观测所获得的信息建立动态仿真模型,并通过计算机实验室来获得对系统未来行为的描述。当然,系统动力学建立的规范模型也只是实际系统的简化与代表。一个模型只是实际系统一个断面或侧面,系统动力学认为,不存在终极的模型,任何模型都只是在满足预定要求的条件下的相对成果。模型与现实系统的关系可用下图形象地加以说明。
系统动力学分析步骤 (1)系统分析(分析问题,剖析要因) 1)调查收集有关系统的情况与统计数据 2)了解用户提出的要求、目的与明确所要解决的问题 3)分析系统的基本问题与主要问题、基本矛盾与主要矛盾、变量与主要变 量 4)初步划分系统的界限,并确定内生变量、外生变量和输入量 5)确定系统行为的参考模式 (2)系统的结构分析(处理系统信息,分析系统的反馈机制) 1)分析系统总体的与局部的反馈机制 2)划分系统的层次与子块 3)分析系统的变量、变量之间的关系,定义变量(包括常数),确定变量的 种类及主要变量。 4)确定回路及回路间的反馈耦合关系,初步确定系统的主回路及它们的性 质,分析主回路随时间转移的可能性 (3)确定定量的规范模型 1)确定系统中的状态、速率、辅助变量和建立主要变量之间的关系; 2)设计各非线性表函数和确定、估计各类参数; 3)给所有N方程、C方程与表函数赋值; (4)模型模拟与政策分析 1)以系统动力学的理论为指导进行模型模拟与政策分析,进而更深入地剖 析系统的问题; 2)寻找解决问题的决策,并尽可能付诸实施,取得实践结果,获取更丰富 的信息,发现新的矛盾与问题; 3)修改模型,包括结构与参数的修改; (5)模型的检验和评估 这一步骤的任务不是放在最后一起来做的,其中相当一部分是在上述过程中分散进行的。 参考模式:用图形表示重要变量,并推论和绘出与这些最有关的其他重要的两,从而突出、集中的勾画出有待研究的问题的发展趋势和轮廓,我们称这类随时间变化的变量图形为行为参考模式。在建模的过程中,要反复地参考这些模式。当系统的模型建成后,检验其有效性标准之一就是看模型产生的行为模式与参考模式是否大体一致。
专业导论课程总结 学院:信息与机电工程学院 班级:15级汽车服务工程一班 姓名:刘佳 学号: 前言 初入大学我们都会感到迷惘,由于对汽车服务这个专业的不了解导致我在制定了一系列计划后才发现原来有些计划是那么的不切实际。但专业导论这门课的出现为我们照亮了前进的道路,让我更深入地了解了汽服这个专业的发展方向以及该如何更好地学习该专业。 汽车配置及其技术发展作为汽服专业,首先要学的就是汽车的配置。而汽车配置的重点则是汽车的人性化配置。汽车人性化配置不仅是现代汽车制造工程师的杰作,在汽车出现当初就体现了人性化配置的特点,只是现代汽车的配置较早期汽车配置更具人性化而已。 为此张玉萍教授为我们介绍了国内外有关汽车配置的若干问题帮助我们了解汽车配置现状及发展,鼓励我们根据所学专业、所开设课程、结合自身兴趣规划未来。 当今,在社会发展向后工业社会,信息社会过渡时期,从人自身出发,以人为本已成为在以人为主体的前提下研究人们衣食住行以及一切活动的新思路,汽车人性化配置,即采用人性化的设计理念,运用人体计测生理心理计测等手段和方法,研究人体结构功能心理力学等与汽车结构环境之间的合理协调关系,制造出适合人的驾驶操作和乘坐活动要求的设备或部件,并安装于驾驶仓和乘员仓以取得最佳的使用效能其目标是安全,健康,高效和舒适因为科技的发展以服务于人为根本,人性化智能技术配置,在汽车上的应用日益广泛。人性化配置已逐渐成为汽车产品的常用配置,随着汽车智能化程度不断提高,汽车配置人性化已成为汽车发展和生存的必然要求,也是大势所趋。并且随着社会经济的发展,汽车作为交通工具
其应用的范围越来越广泛,汽车的使用者也呈快速增加的趋势。在这种背景下,汽车产品的设计者们应该从人性化的角度来满足人们对汽车产品的需求。 机械工业离不开齿轮在汽车的制造中,必定离不开机械的辅助。而齿轮作为最基本的机械结构将各个机械部件串联起来,使其能够更好地工作运转。若想使一辆车更好地行驶这些基本部件的质量就要过硬,生产效率就要过关。 这次讲座中林菁教授为我们讲授了齿轮领域的新技术及所需的基础知识。同时,他鼓励我们积极自主地思考问题,这也是为了让我们能尽快适应大学的学习氛围。 随着近几年齿轮加工技术的发展,齿轮材料、齿轮刀具制造和磨齿砂轮的工艺的改进、齿轮机床在精加工齿轮的精度及加工效率方面都有了很大的提高,速度之快出乎想象。而且齿轮制造的发展方向不仅涉及成熟的欧美市场,还包括以中国为代表的快速发展市场。传统高速钢滚刀及湿切技术还能走多远?这首先要把一种行业与另一种行业区分开来。比方说,汽车工业使用的齿轮绝大多数还依靠剃齿进行加工。有些企业也会对后端传动装置齿轮进行磨削加工,这仅仅是为了消除环形圆柱齿轮上发生的任何变形。上述提到的齿轮加工时间减少,主要归功于新型齿轮刀具、现代齿轮机床的发展及由此带来的精加工余量大幅减少和磨前齿轮质量的提高。另外,与磨齿机相比,现代数控剃齿机常是价半功倍,可获得热处理前的高精度齿轮等级(高达DIN5-6等级);而且与齿轮螺纹磨床磨削相比,加工周期也较短。对于汽车工业的齿轮,尤其是那些用在自动变速器的小齿轮,我们可以将剃齿加工后热处理造成的变形控制在几个微米;另外,通过齿形和齿向的修正有助于补偿变形。齿轮的品质要求越来越高,变速噪音要求越来越低。要达到品质、噪音的双重目标,这就要求进行精度更高的齿轮加工,实现极为复杂的齿轮齿向和齿形,目的是把变速传动的误差降到最小。这意味着,在今后一个时期内,磨削仍然是齿轮成批生产的主要方法,齿轮磨削这项加工工艺可能会更加广泛应用。但要特别注意齿轮加工的单位成本。至今,成本低、收效大的剃齿带来的好处是很明显的。磨削在齿轮精加工中取得圆满成功时,剃齿才可能大规模地被它代替。总之,无论选择哪一种齿轮加工方法,都要多注意实际使用情况。
机械系统动力学试题 一、 简答题: 1.机械振动系统的固有频率与哪些因素有关?关系如何? 2.简述机械振动系统的实际阻尼、临界阻尼、阻尼比的联系与区别。 3.简述无阻尼单自由度系统共振的能量集聚过程。 4. 简述线性多自由度系统动力响应分析方法。 5. 如何设计参数,使减振器效果最佳? 二、 计算题: 1、 单自由度系统质量Kg m 10=, m s N c /20?=, m N k /4000=, m x 01.00=, 00=? x ,根据下列条件求系统的总响应。 (a ) 作用在系统的外激励为t F t F ωcos )(0=,其中N F 1000=, s rad /10=ω。 (b ) 0)(=t F 时的自由振动。 2、 质量为m 的发电转子,它的转动惯量J 0的确定采用试验方法:在转子径向R 1的地方附加一小质量m 1。试验装置如图2所示,记录其振动周期。 a )求发电机转子J 0。 b )并证明R 的微小变化在R 1=(m/m 1+1)·R 时有最小影响。 3、 如图3所示扭转振动系统,忽略阻尼的影响 J J J J ===321,K K K ==21 (1)写出其刚度矩阵; (2)写出系统自由振动运动微分方程; (2)求出系统的固有频率; (3)在图示运动平面上,绘出与固有频率对应的振型图。 1 θ(图2)
(图3) 4、求汽车俯仰振动(角运动)和跳振(上下垂直振动)的频率以及振 动中心(节点)的位置(如图4)。参数如下:质量m=1000kg,回转半径r=0.9m,前轴距重心的距离l1=0.1m,后轴距重心的距离l2=1.5m,前弹簧刚度k1=18kN/m,后弹簧刚度k2=22kN/m (图4) 5、如5图所示锻锤作用在工件上的冲击力可以近似为矩形脉冲。已知 工件,铁锤与框架的质量为m1=200 Mg,基础质量为m2=250Mg,弹簧垫的刚度为k1=150MN/m,土壤的刚度为k2=75MN/m.假定各质量的初始位移与速度均为零,求系统的振动规律。
中南大学网络教育课程考试复习题及参考答案 机器人学导论 一、名词解释题: 二、简答题: 1.机器人学主要包含哪些研究容? 2.机器人常用的机身和臂部的配置型式有哪些? 3.拉格朗日运动方程式的一般表示形式与各变量含义? 4.机器人控制系统的基本单元有哪些? 三、论述题: 1.试论述机器人技术的发展趋势。 2.试论述精度、重复精度与分辨率之间的关系。 4.试论述机器人静力学、动力学、运动学的关系。 四、计算题:(需写出计算步骤,无计算步骤不能得分): 1.已知点u的坐标为[7,3,2]T,对点u依次进行如下的变换:(1)绕z轴旋转90°得到点v;(2)绕 y轴旋转90°得到点w;(3)沿x轴平移4个单位,再沿y轴平移-3个单位,最后沿z轴平移7个单位得到点t。求u, v, w, t各点的齐次坐标。 2.如图所示为具有三个旋转关节的3R机械手,求末端机械手在基坐标系{x0,y0}下的运动学方程。 3.如图所示为平面的两旋转关节机械手,已知机器人末端的坐标值{x,y},试求其关节旋转变量θ1和 θ2.
P 4.如图所示两自由度机械手在如图位置时(θ1= 0 , θ2=π/2),生成手爪力 F A = [ f x 0 ]T 或F B = [ 0 f y ]T 。求对应的驱动力 τA 和τB 。 0x f ??? 5.如图所示的两自由度机械手,手部沿固定坐标系在手上X 0轴正向以 1.0m/s 的速度移动,杆长 l 1=l 2=0.5m 。设在某时刻θ1=30°,θ2=-60°,求该时刻的关节速度。已知两自由度机械手速度雅 可比矩阵为 1121221211212 212l s l s l s l c l c l c θθ---?? =? ?+?? J