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柔性机械臂轨迹跟踪控制系统是机械电子工程之中控制工程的最直观体现,同时也是其最关键的构成部分。柔性机械臂自身重量较低、材料用量少且消耗能源偏低,利用关节之间具备的柔性,可以实现很多高难度的快速动作,实现人机共同作业,极大程度地保证了工作人员的作业安全。目前,EMB系统还有电源供电、可靠性和容错性等方面的问题需要解决,尚未进入量产应用阶段。目前,国内外对EMB系统技术开展了广泛的研究。国外一些的零部件厂商,如大陆、万都等企业从20世纪90年代开始,就在EMB系统方案、控制方法以及零部件和整车测试等方面进行了大量的开发工作。近年来,国内的清华大学、吉林大学、同济大学等也在EMB仿真与台架验证等方面取得了一定进展。本文作者以企业内部某样车为目标车型,设计了一套后轮电子机械制动卡钳。基于卡钳刚度搭建了电子机械制动卡钳夹紧力控制模型,分析了EMB卡钳对不同制动力需求的响应特性,并开展了台架试验与验证;研究了卡钳刚度对夹紧力控制效果的影响,为后续实现EMB卡钳夹紧力的精确控制提供了改进方向。制动系统的需求制动力、制动间隙、制动响应时间等是制动器设计的重要参数,直接决定了电子机械制动卡钳电机及传动机构的选型和设计。柔性机械臂轨迹跟踪控制系统通常情况下有快变与慢变两种控制形式,因其为分布式参数系统,从而其需要较强的耦合性。将慢变与快变两种控制器进行科学结合,可以对柔性机械臂进行精准控制,从而保证工作的流畅性。集成自动控制系统自身发展时间较长,如今的控制系统是在原有自动控制系统上不断经过优化与完善得来的。在机械电子工程之中其往往作用于机械生产加工中,从而实现高效率与高标准的自动机械加工流程,形成一条自动化加工流水线。
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近年来,汽车电动化、智能化和网联化的发展趋势日益明显,这对汽车制动系统提出了新的要求。一方面,电动汽车普遍采用再生制动系统,需要实现轮端摩擦制动力矩与电机力矩协调控制。这要求轮端摩擦制动力能够独立控制并精确可调;另一方面,随着自动紧急制动(AEB)和自动泊车(APA)等智能辅助驾驶技术逐渐得到应用,制动系统作为底层执行的重要组成部分,需要进一步提高响应速度和控制性能。采用电子模块替代传统液压制动系统中的液压伺服模块并进行进一步集成,实现对液压制动力的精确控制。其工作原理为:电机控制器接收夹紧力需求信号后,控制驱动电机输出转矩,电机转矩通过减速增力机构传递后实现减速增扭,并通过运动转换机构将旋转运动转化为直线运动,最终推动卡钳活塞和摩擦片压紧制动盘,通过卡钳钳体产生夹紧力,实现制动力矩输出。设计的电子机械卡钳以无刷直流电机作为驱动电机,采用一级固定齿轮+一级行星齿轮作为减速增力机构,齿轮综合传动比为。运动转换机构采用滚珠丝杠,滚珠丝杠节距为。卡钳壳体及支架基于现有某已量产浮动式卡钳进行更改。采用卡钳零件设计参数对设计指标进行初步校核。当卡钳达到最大夹紧力时,驱动电机接近堵转状态,驱动电机、齿轮组及滚珠丝杠集成于电机及传动机构模块内,结构较为紧凑。滚珠丝杠螺母推动卡钳活塞移动主要受两部分阻力:一部分为摩擦片压缩变形产生的阻力,另一部分为卡钳壳体张开变形产生的阻力,忽略活塞受到的摩擦力。
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