表 3.1 两个方向修正前后和实测散布度对比

从表3.1可以看出，在水平方向上修正前的误差为30.93%，修正后为3.64%；在垂直方向上修正前的误差是274.3%，修正后为7.53%。从散布度和修正结果的意义上看，修正后的误差控制在10%以内，实现
了修正的基本目的。

3.2 虚拟样机参数修正

初始的虚拟样机与试验台的差距较大，必须参照试验台的测试结果对虚拟样机进行修正，而修正的对象就是虚拟样机中一些无法确定或很难获得的参数。有 些参数是比较容易获得的，例如主缓冲器和支撑缓冲器的刚度，就是通过实测直接添加到虚拟样机里的，得到一个虚实混合的虚拟样机。但是修正那些参数和如何修 正是一个值得研究的问题， 课题在曲柄滑块机构模型修正等研究的基础上，结合试验台的特点，对一些关键参数作了一些修正。修正的参数和修正前后的对比见表4.2。

表3.2 虚拟样机参数修正前后对比

表3.2 中的参数都不同程度上影响到虚拟样机的动态响应，碰撞系数主要影响到碰撞过程中能量的损失和碰撞力的大小，对于主气缸还影响到其行程。主气缸和扰动气缸气 体模拟力的初始定值200N 是由实际的气体压力和活塞截面积乘积，其实这个力比较复杂，修正后这个力分别为100N 和120N。

修正前两个缓冲器均没有考虑预压力，其实在装配时就存在一定的预压力，修正后分别为79.2N 和44N，它们主要影响到系统的固有频率，关键是这个频率要和激励频率匹配，使系统响应达到一个动态平衡，不能发散。主行程的阻尼系数由初始的0.01修 正为350，变化很大，因为它主要影响到主气缸的行程和系统的固有频率。

激光斑水平方向上的散布度主要靠支撑立板的变形产生，立板的材料为钢，其弹性模量的初始值为2.1E+011Pa，经过修正后它的值几乎减小了一 倍，失去了它的物理意义，原因在于虚拟样机没有考虑到支撑立板和安装底板的间隙，而是利用立板柔性的增加来补偿间隙对系统响应的影响。立板的刚度降低了， 反而激光斑的散布度降低了，这是由于干扰气缸气体模拟力同时也降低了。另外，立板的结构阻尼系数由0 修正到0.8，也在一定程度上降低了激光斑的散布度。

5. 总结

在虚拟样机仿真分析的指导下，设计的试验台测试结果基本符合设计要求，根据实际的试验台细化虚拟样机得到多刚体虚拟样机，将试验台的薄弱构件支撑 立板柔性化，建立试验台的刚柔混合虚拟样机。在实测数据的基础上，确定需要修改的虚拟样机参数，采用摄动法进行参数修正，得到一组较优的参数组合，使虚拟 样机的仿真结果和实测结果有较好的一致性，提高了虚拟样机的真实度，达到了修正的基本目的，使虚拟样机的应用在一定程度上可以减少物理实验的次数。

参考文献

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