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基于CFD的气固两相流弯管冲蚀特性
1
作者 郭姿含 樊建春 +1 位作者 杨云朋 张军 《化学工程》 北大核心 2025年第9期59-65,共7页
为准确定位气固两相流中弯管的冲蚀部位,对其进行耐磨设计,采用实验和数值模拟相结合的方法对不同微米级颗粒粒径、流速、颗粒质量流量3种变量下的最大冲蚀率及最大冲蚀位置的变化规律进行模拟分析。结果表明:粒径1—10μm时,最大冲蚀... 为准确定位气固两相流中弯管的冲蚀部位,对其进行耐磨设计,采用实验和数值模拟相结合的方法对不同微米级颗粒粒径、流速、颗粒质量流量3种变量下的最大冲蚀率及最大冲蚀位置的变化规律进行模拟分析。结果表明:粒径1—10μm时,最大冲蚀率随粒径增大而减小,冲蚀位置处于弯管内壁面;10—100μm时,最大冲蚀率随粒径的增大而增大,最大冲蚀出现角度为35—60°,且随粒径的增大逐渐减小;100—900μm时,最大冲蚀率随粒径的增大平稳减小,最大冲蚀出现角度为30—50°。气流流速5—30 m/s时,最大冲蚀率随流速幂指数增加,最大冲蚀出现角度35—45°,且不随流速的变化而变化。颗粒质量流量0.2—1 kg/s时,最大冲蚀率随颗粒质量流量线性增加,最大冲蚀出现角度约为45°,且不随颗粒质量流量的变化而变化。得出不同工况下最大冲蚀率出现位置的变化规律,并给出冲蚀角度变化图,该图可用于判断冲蚀形状。研究结果对弯管耐磨设计具有重要意义。 展开更多
关键词 气固两相流 90°弯管 离散相模型 冲蚀位置 数值模拟
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风动送样换向器的优化研究
2
作者 王子阳 杨林 +2 位作者 杨皓珅 肖阳华 高健 《设备管理与维修》 2025年第13期149-151,共3页
在步进电机控制下三工位换向器表现出独特性和复杂性,尤其是在高负荷下的工况下。针对某风动送样系统三工位换向器发送样瓶时的卡瓶、转换卡顿、转动偏移等问题,通过解析其运行控制的基本原理,分析控制策略,提出实现三工位换向器高精度... 在步进电机控制下三工位换向器表现出独特性和复杂性,尤其是在高负荷下的工况下。针对某风动送样系统三工位换向器发送样瓶时的卡瓶、转换卡顿、转动偏移等问题,通过解析其运行控制的基本原理,分析控制策略,提出实现三工位换向器高精度换向功能的新方式。 展开更多
关键词 三工位换向器 卡瓶 偏移 精度
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浓相气力输送中变径管道优化设计方法的研究 被引量：20
3
作者 宋国良 周俊虎 +2 位作者 刘建忠 曹欣玉 岑可法 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第11期1788-1792,共5页
针对浓相气力输送中由于气流速度过高所引起的管道磨损和物料品质降级等问题,提出了一种变径管道系统设计方法.基于变径管道与同径管道压力损失相同的变径原理,推导了变径管道设计参数的计算公式,给出了变径管道的弗劳德数法和临界速度... 针对浓相气力输送中由于气流速度过高所引起的管道磨损和物料品质降级等问题,提出了一种变径管道系统设计方法.基于变径管道与同径管道压力损失相同的变径原理,推导了变径管道设计参数的计算公式,给出了变径管道的弗劳德数法和临界速度法两种变径定位方法及管段结构参数的选择依据,并讨论了变径弯管渐扩渐缩和垂直下流管渐缩的特殊变径原理.实例计算结果表明,采用变径管道设计方法可以将管道终端的气流速度由26.40 m/s降低到7.28 m/s,系统的输送压力由0.65 MPa降低到0.36 MPa,系统的输送性能提高,能耗降低. 展开更多
关键词 浓相气力输送 变径管道 腐蚀磨损 物料降级 优化设计
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秸秆抛送装置抛送叶轮的振动特性分析 被引量：11
4
作者 翟之平 周雷 +2 位作者 杨忠义 赵艳琼 甘世明 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期17-25,共9页
针对叶片式秸秆抛送装置工作时的振动、噪声以及叶片疲劳断裂等问题,为减少共振的发生,利用有限元分析软件ABAQUS对抛送叶轮的自由模态与预应力模态进行了数值计算,其中预应力模态采用单向流固耦合方法对流场和叶轮结构响应进行求解,获... 针对叶片式秸秆抛送装置工作时的振动、噪声以及叶片疲劳断裂等问题,为减少共振的发生,利用有限元分析软件ABAQUS对抛送叶轮的自由模态与预应力模态进行了数值计算,其中预应力模态采用单向流固耦合方法对流场和叶轮结构响应进行求解,获得了该系统的前12阶模态频率以及振型,并利用扫描式激光测振仪对抛送叶轮进行了模态试验,验证了理论分析和数值计算的准确性。在分析了系统外部激振频率特点的基础上,对影响叶轮振动特性的结构参数进行了对比模拟。研究结果表明:预应力使叶轮的1和2阶频率提高幅度较大,对振型没有影响;叶片数对模态频率和振型影响最大,叶轮是否加筋对频率的影响其次,叶片厚度对低阶频率影响最小;三叶片叶轮最不易发生共振,四叶片次之,五叶片最易发生共振;叶片厚度为4 mm时最不易发生共振,5 mm时次之,6 mm时最易发生共振;叶轮加筋可以改善其动态性能,不易发生共振。该研究可为叶片式抛送装置结构振动特性的描述及动态性能的优化提供参考。 展开更多
关键词 农业机械 振动 有限元法 抛送叶轮 模态分析 模态试验
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叶片式秸秆抛送装置功耗分析与参数优化 被引量：18
5
作者 翟之平 高搏 +1 位作者 杨忠义 吴雅梅 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期26-33,共8页
为了降低叶片式抛送装置功耗、提高抛送效率,该文采用理论分析与试验研究相结合的方法建立了考虑气流影响的、适合各种叶片倾角的叶片式抛送装置功耗数学模型,并利用虚拟样机进行优化,以抛送功耗最小为目标函数,对抛送装置结构参数、运... 为了降低叶片式抛送装置功耗、提高抛送效率,该文采用理论分析与试验研究相结合的方法建立了考虑气流影响的、适合各种叶片倾角的叶片式抛送装置功耗数学模型,并利用虚拟样机进行优化,以抛送功耗最小为目标函数,对抛送装置结构参数、运动参数进行参数化分析。结果表明,叶轮外径700mm、转速650～2000r/min时,采用径向叶片、转速为650r/min时比功耗最小。通过参数化分析得到不同工况时叶片式抛送装置结构参数与运动参数的最佳配置,为实际叶片式抛送装置的设计生产提供较精确的理论依据,并对节能降耗有着重要的现实意义。 展开更多
关键词 农业机械 优化 试验 叶片式抛送装置 功耗
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物料沿抛送叶片的运动仿真与高速摄像分析 被引量：25
6
作者 翟之平 吴雅梅 王春光 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期23-28,共6页
为了揭示物料运动规律与叶片式抛送装置功耗及抛送效率之间的关系,从而降低叶片式抛送装置功耗、提高抛送效率,采用理论分析、虚拟样机技术与高速摄像技术相结合的方法对物料沿抛送叶片的运动进行研究。建立了适合前倾、后倾及径向叶片... 为了揭示物料运动规律与叶片式抛送装置功耗及抛送效率之间的关系,从而降低叶片式抛送装置功耗、提高抛送效率,采用理论分析、虚拟样机技术与高速摄像技术相结合的方法对物料沿抛送叶片的运动进行研究。建立了适合前倾、后倾及径向叶片的物料沿抛送叶片运动的动力学模型及ADAMS模型,为了综合考虑气流对物料以及物料间的相互作用引入当量摩擦系数,通过与高速摄像试验数据进行回归分析得到当量摩擦系数的值,进而对动力学模型及ADAMS模型进行了修正。通过分析功耗及抛送效率与物料运动规律之间的关系,获得了物料最佳抛出角范围约为60°～130°。该研究为叶片式抛送装置参数优化提供了参考。 展开更多
关键词 物料 运动学 计算机仿真 叶片式抛送装置 当量摩擦系数 虚拟样机技术 高速摄像
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基于Mixture模型的叶片式抛送装置内气固两相流模拟 被引量：29
7
作者 翟之平 杨忠义 +1 位作者 高博 李健啸 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第22期50-58,F0003,F0004,共11页
为了揭示叶片式抛送装置抛送物料时内部气流和物料复杂的流动特性以优化设计和指导运用,应用计算流体力学软件Fluent中的Mixture多相流模型、标准k-ε湍流模型与SIMPLEC算法,对抛送装置内气固两相流动进行了数值模拟,并将计算结果与抛... 为了揭示叶片式抛送装置抛送物料时内部气流和物料复杂的流动特性以优化设计和指导运用,应用计算流体力学软件Fluent中的Mixture多相流模型、标准k-ε湍流模型与SIMPLEC算法,对抛送装置内气固两相流动进行了数值模拟,并将计算结果与抛送装置内物料运动的高速摄像试验结果进行了比较,物料速度的模拟值和高速摄像实测值基本吻合。在分析了物料运动规律基础上,对其叶片数、进料速度以及物料体积浓度的不同变化作了对比模拟。研究结果表明:数值模型可预测叶片式抛送装置的输送性能以及最佳喂入量;4叶片较3和5叶片更有利于抛送;进料速度对物料在叶轮区的体积分布规律影响较大,在最佳喂入量范围内,进料速度越大,出口处物料浓度越大,抛离速度也越大,装置输送性能越好;超过此范围时,随进料速度增大,进料口处物料浓度增大而出口处物料浓度减小,装置极易堵塞;进料口物料体积浓度的变化只影响抛送叶轮内以及圆形外壳出口区域的物料体积浓度,而对其物料速度分布规律及速度大小影响不大。该研究可为叶片式抛送装置工作参数优化提供参考。 展开更多
关键词 数值模拟 叶片 抛送装置 气固两相流 Mixture模型
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气力输送管路系统的流动特性与节能研究 被引量：18
8
作者 赵军 胡寿根 +2 位作者 王晓宁 郑丹 王法良 《流体机械》 CSCD 北大核心 2005年第12期1-4,56,共5页
以空气、粉煤灰和砂石作为工作介质,对气力输送管道中气固两相流的流动特性进行了系统的试验研究,尤其对管路系统的特性、操作条件、物料和气体的性质等影响气固两相流压力损失的主要因素进行了深入的分析与探讨,并针对气力输送工程设... 以空气、粉煤灰和砂石作为工作介质,对气力输送管道中气固两相流的流动特性进行了系统的试验研究,尤其对管路系统的特性、操作条件、物料和气体的性质等影响气固两相流压力损失的主要因素进行了深入的分析与探讨,并针对气力输送工程设计中的节能降耗问题给出了指导性结论。 展开更多
关键词 管道输送 气固两相流 密相 阻力特性
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气力输送分支管路流量分配特性的研究 被引量：7
9
作者 王晓宁 胡寿根 +1 位作者 赵军 王法良 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第20期2110-2112,共3页
在水平T形分支管道中,用压缩空气作为输送气体,对不同粒径的砂石进行气力输送试验。分别通过试验和改进型BP神经网络预测两种方法对表观气速和分支管路流量控制阀开度变化时,固相在分支管路中的分配特性进行了研究。结果表明,随着表观... 在水平T形分支管道中,用压缩空气作为输送气体,对不同粒径的砂石进行气力输送试验。分别通过试验和改进型BP神经网络预测两种方法对表观气速和分支管路流量控制阀开度变化时,固相在分支管路中的分配特性进行了研究。结果表明,随着表观气速减小和两分支管路流量控制阀开度差值变大,固相流量在两分支管中的分配产生较大差异。试验值和改进型BP网络预测值的对比结果表明,二者相互吻合较好,说明采用改进型的BP网络来模拟固相在分支管路中的分配特性适应性较好。 展开更多
关键词 气力输送 分支管 流量分配 神经网络
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油田用离心泵汽蚀性能的数值分析与试验 被引量：10
10
作者 翟之平 张钊源 +1 位作者 杨忠义 刘祥 《流体机械》 CSCD 北大核心 2015年第8期1-5,共5页
为了准确预测油田用离心泵的汽蚀性能,本文使用计算流体力学软件Fluent中的Mixture多相流模型与汽蚀模型相结合对离心泵内的汽蚀现象进行数值模拟,并通过油田用离心泵汽蚀性能试验对数值计算结果进行验证。在验证模拟结果可行的基础上,... 为了准确预测油田用离心泵的汽蚀性能,本文使用计算流体力学软件Fluent中的Mixture多相流模型与汽蚀模型相结合对离心泵内的汽蚀现象进行数值模拟,并通过油田用离心泵汽蚀性能试验对数值计算结果进行验证。在验证模拟结果可行的基础上,对离心泵结构及工作参数对其汽蚀性能的影响进行了数值分析,结果表明:叶轮采用6叶片较4和8叶片汽蚀性能更优;叶轮转速越小,离心泵抗汽蚀性能越好;离心泵进口流量越大,抗汽蚀性能越差。 展开更多
关键词 油田用离心泵 汽蚀性能 数值模拟 试验研究
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气力输送过程分支管路阻力特性的研究 被引量：6
11
作者 王晓宁 胡寿根 +1 位作者 赵军 郑丹 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期49-52,共4页
在水平T型分支管道中,用压缩空气对平均粒径为0．25 mm的砂石进行气力输送试验。试验结果表明,在发送压力保持不变的情况下,输送气速和分支管路流量控制阀开度差值的变化,对分支管各自的阻力特性和相互间的压差有显著影响。当输送气速... 在水平T型分支管道中,用压缩空气对平均粒径为0．25 mm的砂石进行气力输送试验。试验结果表明,在发送压力保持不变的情况下,输送气速和分支管路流量控制阀开度差值的变化,对分支管各自的阻力特性和相互间的压差有显著影响。当输送气速下降时,两分支管相互间的压差减小,各分支管的单位长度压差在开始时逐渐减小,但当气速下降到一定程度后,单位长度压差转而增大。当分支管流量控制阀开度差值由小变大时,两分支管各自的压差曲线逐渐远离,且两分支管相互间的压差逐渐增大。 展开更多
关键词 气力输送 分支管 阻力特性 阀门开度
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叶片式抛送装置气流流场数值模拟与优化 被引量：27
12
作者 翟之平 王春光 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期84-87,共4页
应用计算流体力学软件Fluent对9R-40型揉碎机叶片式抛送装置内部的三维气流流场进行了数值模拟,并对计算出的出料直管处的气流速度与试验值进行了比较,检验了数值模拟的可靠性。同时,对其叶片数、叶片倾角、抛送外壳形状及出口处倒角等... 应用计算流体力学软件Fluent对9R-40型揉碎机叶片式抛送装置内部的三维气流流场进行了数值模拟,并对计算出的出料直管处的气流速度与试验值进行了比较,检验了数值模拟的可靠性。同时,对其叶片数、叶片倾角、抛送外壳形状及出口处倒角等几何参数的不同变化作了对比模拟,得出4叶片、圆形外壳、后倾叶片更有利于抛送,且出口处圆弧半径不宜太大。 展开更多
关键词 揉碎机 叶片式抛送装置 流场 三维数值模拟 优化
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密相气力输送参数的人工神经网络预测 被引量：3
13
作者 赵艳艳 杨巍 +2 位作者 陈峰 龚欣 于遵宏 《华东理工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2002年第1期5-7,共3页
在水平管道中 ,用压缩空气和氢气对煤粉和小米进行密相气力输送实验 ,利用改进的 BP神经网络对不同气量下的固体质量流率进行了预测。结果表明 ,BP网络能对不同实验条件下的固体质量流率进行较好的预测。并画出了不同气量下 ,固体质量... 在水平管道中 ,用压缩空气和氢气对煤粉和小米进行密相气力输送实验 ,利用改进的 BP神经网络对不同气量下的固体质量流率进行了预测。结果表明 ,BP网络能对不同实验条件下的固体质量流率进行较好的预测。并画出了不同气量下 ,固体质量流量的等值图。根据此图 ,可对密相气力输送参数进行初步优化 ,控制固体的输送量 。 展开更多
关键词 密相气力输送 人工神经网络 参数预测 输送机理 输送参数 固体质量流率
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管网气力输送动力特性压差信号多尺度分析 被引量：5
14
作者 曹均丰 王晓宁 +1 位作者 徐少辉 胡寿根 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第S1期699-702,共4页
在水平T型两分支管路中,用压缩空气作为输送气体,对平均粒径为2mm的空心玻璃珠进行气力输送管网分流实验。利用db5小波对系统中各分支管路的差压信号进行九尺度时频分解,研究其动力特性的变化规律。当输送气体流量和两分支管路各自的流... 在水平T型两分支管路中,用压缩空气作为输送气体,对平均粒径为2mm的空心玻璃珠进行气力输送管网分流实验。利用db5小波对系统中各分支管路的差压信号进行九尺度时频分解,研究其动力特性的变化规律。当输送气体流量和两分支管路各自的流量控制阀开度发生变化时,通过离散小波变换,提取各尺度上的能量比、Shannon熵和标准差STD等特征量来进行分析,并对各特征量与动力特性的关系进行研究。结果表明,选用的多尺度分析方法对管网分流动力特性和特征量间的相关性具有较好的分析效果。 展开更多
关键词 气力输送 分支管路 动力特性 多尺度分析
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气力输送系统计算机设计软件的开发 被引量：9
15
作者 杨辉 林建忠 吴法理 《煤矿机械》 北大核心 2003年第2期1-3,共3页
分析了气力输送系统工程设计和计算机数值模拟的方法和特点 ,提出了将工程设计和计算机数值模拟相结合的设计方法并付诸实施。这种经过软件化的方法便于在短时间及时地对设计方案进行检验而不断地趋于优化 ,使气力输送系统的设计更加可... 分析了气力输送系统工程设计和计算机数值模拟的方法和特点 ,提出了将工程设计和计算机数值模拟相结合的设计方法并付诸实施。这种经过软件化的方法便于在短时间及时地对设计方案进行检验而不断地趋于优化 ,使气力输送系统的设计更加可靠、快速、合理和高效。 展开更多
关键词 气力输送 工程设计 软件开发 设计模块 计算机 压降
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叶片式抛送装置抛送性能的试验 被引量：4
16
作者 索海霞 王春光 +1 位作者 陈大兴 吴海辉 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2009年第3期103-105,共3页
针对农业纤维物料加工机械和收获机械抛料过程中存在的排料难、负荷大的问题,对叶片式抛送装置的主要工作参数进行了试验研究。在不同转速和不同叶片倾角下,对叶片式抛送装置的气流流场、功耗及抛送距离进行了试验研究。确定最佳的转速... 针对农业纤维物料加工机械和收获机械抛料过程中存在的排料难、负荷大的问题,对叶片式抛送装置的主要工作参数进行了试验研究。在不同转速和不同叶片倾角下,对叶片式抛送装置的气流流场、功耗及抛送距离进行了试验研究。确定最佳的转速范围为：950-1150 r/min,后倾15°叶片消耗的功耗小,后倾3°叶片抛送的距离最远。 展开更多
关键词 叶片式抛送装置 气流流场 抛送距离 功耗 试验研究
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石子煤气力输送系统阻力特性研究 被引量：4
17
作者 时勇强 赵卫东 +3 位作者 晋中华 杨培军 敬小磊 丁为平 《中国电力》 CSCD 北大核心 2011年第1期65-69,共5页
通过搭建石子煤气力输送系统中试试验台,研究了纯通风条件下,输送系统管路上的静压和气流速度分布特征,得到了纯通风条件下输送系统的沿程阻力系数和局部阻力系数;进一步探讨了筛分后不同粒径石子煤颗粒的沿程阻力和局部阻力特性,并对... 通过搭建石子煤气力输送系统中试试验台,研究了纯通风条件下,输送系统管路上的静压和气流速度分布特征,得到了纯通风条件下输送系统的沿程阻力系数和局部阻力系数;进一步探讨了筛分后不同粒径石子煤颗粒的沿程阻力和局部阻力特性,并对未经筛分的石子煤原料进行了阻力特性研究。结果表明:该系统可成功输送电厂磨煤机排放的石子煤颗粒;随石子煤粒径增大,沿程阻力系数和局部阻力系数有所增加;随石子煤质量浓度增加,各粒径石子煤的沿程阻力系数和局部阻力系数均呈上升趋势;混合粒径石子煤颗粒的斜坡段阻力系数稍高于直管段摩擦阻力系数,局部阻力系数则远高于前二者。 展开更多
关键词 石子煤 气力输送 中试系统 阻力特性
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气力输送系统中初始气固速度比对固粒输送速度的影响 被引量：6
18
作者 林江 林建忠 +1 位作者 楼建勇 郑友取 《煤矿机械》 北大核心 2003年第8期35-37,共3页
从研究考虑管壁摩擦力影响的悬浮固粒群在不同初始条件下的运动入手 ,对固粒从初始到稳定状态的全过程作了全面的探讨 ,得出在不同初始条件下 ,固粒群运动速度与时间、距离的关系。着重考虑了不同初始速度的固粒群在加速段的运动状态 。
关键词 气力输送 初始条件 加速状态 固粒速度
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密相气-固管道输送分散型控制系统的研究 被引量：4
19
作者 赵军 胡寿根 刘宗明 《自动化仪表》 CAS 北大核心 2004年第8期10-11,9,共3页
研制了一套管道气力输送集散控制系统。实现了气力输送过程从设备启停到物料发送和管道排堵等环节的全线自动控制 ,在物料输送瞬时流量的控制中采用了智能控制策略 ,达到了气力输送稳定、顺畅。
关键词 分散型控制系统 发送 从设备 集散控制系统 智能控制策略 自动控制 密相 物料输送 气力输送 高效节能
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轮式足球机器人动态性能研究 被引量：3
20
作者 赵臣 程福 +1 位作者 韩晓军 彭商贤 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第12期44-47,共4页
轮式足球机器人在比赛过程中要频繁启、停和加、减速,经常以较高速度完成直行或曲线运动,每秒钟至少要调整30次位姿,因此应该具有良好的动态性能。从分析足球机器人受力出发,建立了足球机器人动态性能分析模型,分析了影响足球机器人动... 轮式足球机器人在比赛过程中要频繁启、停和加、减速,经常以较高速度完成直行或曲线运动,每秒钟至少要调整30次位姿,因此应该具有良好的动态性能。从分析足球机器人受力出发,建立了足球机器人动态性能分析模型,分析了影响足球机器人动态特性的各种因素,得出了一系列有价值的结论,为设计高性能足球机器人提供了理论依据,对足球机器人的合理使用也具有指导价值。 展开更多
关键词 机器人学 足球机器人 动态性能 分析
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