收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于支链单元的并联机构动力学建模方法及参数辨识研究

杨建新  
【摘要】:本文针对无公共约束并联机构动力学及其辨识模型的建模方法进行了深入 系统地研究,对于并联机构伺服电机选配、改善并联机构的控制精度、提高动 力学分析的计算效率及准确性具有重要的意义。论文的主要研究内容如下: (1)研究了基于支链单元的并联机构动力学建模方法。综合考虑惯性力、 重力和摩擦力等多种因素的影响,采用牛顿-欧拉法和拉格朗日乘子推导了 并联机构支链主动关节驱动力与终端广义力之间的映射关系,首次提出了支链 单元动力学模型的一般形式,适用于各种支链单元类型。基于支链单元建立了 无公共约束并联机构的动力学模型,进一步得到了形式简洁的动力学逆解和正 解模型。 (2)建立了并联机构动力学参数辨识模型和载荷辨识模型。首先分析了并 联机构的基本动力学参数,通过推导并联机构支链单元的动力学参数辨识 模型,建立了并联机构动力学参数离线和在线辨识模型,提出了并联机构 动力学参数辨识过程中的轨迹选择原则和评价指标;同时研究了并联机构 静态载荷和动态载荷的辨识方法并推导了相应的理论辨识模型。 (3)通过对并联机构动力学分析平台功能需求的分析,提出了并联机 构动力学分析平台的功能结构。基于可扩展元标记语言(XML),设计了 并联机构动力学分析数据的描述规则;同时给出了并联机构动力学分析平 台的对象模型。该平台能够适应各类无公共约束并联机构的动力学分析与 设计。 (4)针对四种有代表性的新型并联机构(3-PUS)-(1-PU)、3-PaPS、 (1-PRR)-(1-P(RPR-RR))和(1-PRR)-(1-PPa)进行了详细地运动学和 动力学分析,得到了这四种并联机构:各类支链单元(包括简单支链、复合 支链和混联支链)的动力学模型和整机的动力学模型,以及它们的基本动力 学参数。通过数值实例和虚拟样机仿真,验证了模型的正确性。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 李伯奎;郑绍元;王玲;支前锋;刘远伟;;基于并联机构的车载式地震模拟器的设计[J];机床与液压;2011年12期
2 季晔;刘宏昭;原大宁;范彩霞;强力;;一种新型2T2R并联机构及其运动学分析[J];机械科学与技术;2011年08期
3 张蕴芝;薛强;;一种三坐标并联动力头——Sprint Z3的误差建模与灵敏度分析[J];机床与液压;2011年15期
4 梁辉;李红芳;;基于PMAC运动学的并联机构力控制研究[J];机械设计与制造;2011年08期
5 叶勇;;一种2SPS+UPR并联机构的位置与工作空间分析[J];机械设计与研究;2011年03期
6 陈风明;朱和军;;两平移一转动并联机构的分析[J];现代制造工程;2011年06期
7 张耀军;张玉茹;李浩;;平面柔索驱动并联机构的灵活工作空间及构型优化[J];机械设计与研究;2011年04期
8 杨启志;朱小兵;陈龙;黄国全;;基于并联机构的车辆多维减振座椅的设计[J];机械设计;2011年09期
9 王成军;马履中;李耀明;;新型三平移并联机构及其奇异位形分析[J];机械传动;2011年07期
10 房海蓉;陈江红;;一种新型四自由度并联机构设计与分析[J];北京交通大学学报;2011年04期
11 张成军;李艳文;;一种基于3-RPC并联机构的新型步行机器人[J];机械工程学报;2011年15期
12 吴亚辉;韩婕;;3-PRR平面并联机构精度分析[J];机械制造与自动化;2011年04期
13 杨启志;庄佳奇;尹小琴;谢俊;朱小兵;訾鹏飞;;一种三自由度全柔性并联微动激振台的设计[J];机械设计与研究;2011年04期
14 高秀兰;雷改丽;郭旭侠;史革盟;;平面3自由度并联机构弹性动力学研究[J];机械设计与制造;2011年08期
15 成钰龙;程刚;贾丹;张峰;;髋关节试验机四自由度并联模块运动学与动力学特性分析[J];机械传动;2011年08期
16 陈小岗;孙宇;彭斌彬;曾梁彬;刘远伟;;基于螺旋理论的新型6杆并联机构的自由度分析[J];机械科学与技术;2011年08期
17 沈惠平;王玮;邓嘉鸣;骆敏舟;马正华;杨廷力;;一种三滑块驱动平面并联手及其工作空间与位移特性分析[J];中国机械工程;2011年13期
18 李新友;陈五一;韩先国;;基于Kane方程的3UPS/S并联机构动力学研究[J];机床与液压;2011年13期
19 于大国;李瑞琴;武文革;;基于并联机构的多维被动隔振原理[J];中北大学学报(自然科学版);2011年03期
20 洪超;吴洪涛;;Tripod并联定位器刚度分析及其在飞机装配中的应用[J];应用科技;2011年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 檀国节;;应用块脉冲函数辨识时变分布参数系统[A];1994年中国控制会议论文集[C];1994年
2 李川;王跃钢;缪栋;;多谐差相信号激励下的系统参数辨识[A];2003中国控制与决策学术年会论文集[C];2003年
3 刘青松;;基于思维进化算法的被动力伺服系统的参数辨识[A];2009中国控制与决策会议论文集(1)[C];2009年
4 陈永新;柯尊忠;;基于参数辨识的电液伺服系统的渐近跟踪自适应控制[A];安徽省机械工程学会成立40周年纪念册暨安徽省装备制造业发展论坛会议论文集(1963-2003)[C];2003年
5 张武军;尹旭日;徐泉峰;;基于音圈电机驱动的快速定位系统参数辨识[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集(2)[C];2008年
6 武新华;张义凤;高晶波;;转子—轴承系统非线性参数辨识研究[A];2003大型发电机组振动和转子动力学学术会议论文集[C];2003年
7 赵志萍;刘暾;院老虎;张建英;;一种新型月球车驱动和导航系统研究[A];第25届中国控制会议论文集(下册)[C];2006年
8 王建奇;王行愚;;谷氨酸发酵过程参数辨识的新方法[A];1993中国控制与决策学术年会论文集[C];1993年
9 谢文翘;汪细云;;隐式极点配置自校正控制器[A];1995年中国控制会议论文集(上)[C];1995年
10 金海;杜鹏英;麻寿光;;基于遗传算法的异步电动机参数辨识[A];2008中国仪器仪表与测控技术进展大会论文集(Ⅰ)[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 杨建新;基于支链单元的并联机构动力学建模方法及参数辨识研究[D];清华大学;2004年
2 姚蕊;大跨度索并联机构力特性及尺度综合设计研究[D];清华大学;2010年
3 张克涛;变胞并联机构的结构设计方法与运动特性研究[D];北京交通大学;2010年
4 丁玲;并联机构拓扑数组综合理论与计算机化研究[D];燕山大学;2012年
5 张彦斌;少自由度无奇异完全各向同性并联机构型综合理论研究[D];西安理工大学;2008年
6 胡波;基于约束力/矩的少自由度并联机构和串并联机构理论研究[D];燕山大学;2010年
7 孙涛;少自由度并联机构性能评价指标体系研究[D];天津大学;2012年
8 王世军;混联机床中并联机构的动力学特性分析方法的研究[D];西安理工大学;2004年
9 彭中波;混联机床运动学标定及其开放式数控系统研究[D];西安理工大学;2004年
10 李雨桐;并联机构运动奇异性及其动态稳定性研究[D];浙江大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 许怀友;少自由度并联示教机器人的结构学与运动学设计[D];重庆大学;2004年
2 岳扩明;3-RPC并联机构的动力学性能指标分析与仿真[D];燕山大学;2010年
3 赵进科;正交三自由度并联机构动力学分析[D];郑州大学;2010年
4 陈茂圣;基于三并联万向腕关节和二并联机构的混联机构的误差研究[D];东北大学;2010年
5 田冠男;一种含非对称主动运动支链的新型并联机构运动学研究[D];天津大学;2005年
6 卫进;基于并联机构新型液压支架的研究[D];太原理工大学;2005年
7 吴筱春;6-PUS并联机器人数字化样机的研究[D];河海大学;2004年
8 刘华生;绳牵引并联机构分析与控制的研究[D];华侨大学;2004年
9 张强;4-RSS+PS+2-RRS并联机构的动力学性能指标分析与仿真[D];燕山大学;2010年
10 陈航;三自由度并联机构正解及试验平台控制方法研究[D];华中科技大学;2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 桑学勇;黑龙江电网首台机组参数辨识工作完成[N];中国电力报;2009年
2 本报记者 由庆祝;国内首台新型并联机床在哈量下线[N];中国工业报;2007年
3 ;清华大学齐二机床联合研制成功国内首台重型混联机床[N];科技日报;2008年
4 本报记者 由庆祝;哈量研制出国际顶级LINKS-EXE700并联机床[N];中国工业报;2007年
5 柯葆;国内首台重型混联机床问世[N];中国船舶报;2008年
6 本报记者 兰海侠;五强联手 新一代并联机床试水中国市场[N];机电商报;2007年
7 中国工程院院士 周勤之;制造业:生产物质财富的产业[N];中华读书报;2003年
8 本报记者 李智勇 通讯员 陈华 林梦捷;让电力插上科技的翅膀[N];福州日报;2009年
9 陈循介;美国机床技术为何在世界领先[N];中国机电日报;2001年
10 贾新华 卢军;第四代移动通信预研[N];人民邮电;2004年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978