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《清华大学》 2004年
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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。
【学位授予单位】:清华大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TH113.1

【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 于影;舰船航行纵向补给对接技术研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
【参考文献】
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1 黄 真,李艳文,高 峰;空间运动构件姿态的欧拉角表示[J];燕山大学学报;2002年03期
2 黄真,丁华锋;机构的结构类型综合综述[J];燕山大学学报;2003年03期
3 傅绍文;姚郁;;带有逆向力补偿的Stewart平台自适应鲁棒控制[J];电机与控制学报;2007年01期
4 陈晓霞;邢静忠;;CAD/CAE集成的三偏心蝶阀参数化设计[J];工程图学学报;2009年01期
5 郑晓雯;;机械原理课程双语教学的研究与探索[J];高教论坛;2007年02期
6 ;VERIFICATION TEST OF THE PHYSICAL MODEL IN WUHAN FOR THE GEZHOUBA DAM REGION WITH RESPECT TO ITS FIRST STAGE CONSTRUCTION IN OPERATION ── A SUMMARY REPORT[J];International Journal of Sediment Research;1989年00期
7 ;The Application of the GM(1,1) Metabolism Model to Error Data Processing of NC Machine Tools[J];International Journal of Plant Engineering and Management;2003年02期
8 韩先国;陈五一;;基于螺旋理论3-PSS并联机构运动特性分析[J];机床与液压;2005年12期
9 朱玉川;李志刚;马大为;;基于PLC控制的某全自动装填电液比例控制系统设计[J];机床与液压;2007年03期
10 黄田,汪劲松,D.J.Whitehouse;Gough-Stewart平台运动学设计理论与方法[J];中国科学E辑:技术科学;1999年04期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 高洪;赵韩;;并联机器人机构学理论研究综述[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2006年01期
2 王宗木,曹定秀;带洞口连续墙梁的非线性分析[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);1994年01期
3 魏晋;;地下水流动对埋地换热器影响的模拟研究[J];中国建设动态.阳光能源;2006年06期
4 朱军;张建国;郭晓亮;;王家湾充气式橡胶坝袋内压力与气温和坝顶溢流水深关系探讨[J];现代农业科技;2011年02期
5 汤萍;余承辉;;基于ADAMS软件的机械动力学建模过程分析[J];安徽水利水电职业技术学院学报;2010年04期
6 嵇国金,马奎,王磊;微纳操作器运动学分析[J];微纳电子技术;2003年03期
7 温庆荣,方跃法;一种新型4自由度并联机器人自由度分析[J];北方交通大学学报;2003年04期
8 姜虹;蔡永琳;王小椿;;一种并联机构结构误差识别与修正的新算法[J];北京交通大学学报;2007年01期
9 史力晨,王良曦,张兵志,李今朝;履带车辆在坚实地面转向瞬态过程模拟计算[J];车辆与动力技术;2003年01期
10 马吉胜;ADAMS多体系统建模与动力学方程迭代求解[J];兵工自动化;2004年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 胡光忠;王维慧;;基于COMOSWORKS固定管板式换热器热应力分析方法[A];第二届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2006年
2 王红岩;芮强;;虚拟样机技术在装甲装备研制与开发中的应用[A];第三届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2007年
3 王中双;徐长顺;陈集;;平面多体机械系统耦合动力学键合图法[A];第三届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2007年
4 金振林;高峰;;基于6-SPS三维平台机构的新型并联机床刚度分析[A];第一届全国流体动力及控制工程学术会议论文集(第二卷)[C];2000年
5 邱艳峰;于立娟;刘荣升;高英杰;;智能化泵车臂架电液操控技术的开发研究[A];中国机械工程学会流体传动与控制分会第六届全国流体传动与控制学术会议论文集[C];2010年
6 ;Study of the Control System of a Novel Swivel Table Using Spherical Parallel Mechanism[A];Proceedings of 6th International Symposium on Test and Measurement(Volume 8)[C];2005年
7 史国振;孙汉旭;程时端;贾庆轩;张延恒;吴凡;;基于预估补偿的手眼伺服空间机器人控制方法研究[A];2006年首届ICT大会信息、知识、智能及其转换理论第一次高峰论坛会议论文集[C];2006年
8 冯遵德;李云云;;基于CGLS求解坐标转换参数[A];第二届“测绘科学前沿技术论坛”论文精选[C];2008年
9 冯遵德;卢秀山;;基于TSVD解算GPS定位参数的实践[A];《测绘通报》测绘科学前沿技术论坛摘要集[C];2008年
10 范文慧;肖田元;张林宣;;虚拟制造-无烟工业[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(一)[C];2007年
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1 张春玉;预应力空间网格结构优化理论及可靠性分析[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 董九志;带有主被动关节的辅助腹腔镜手术机器人研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 孔凡芝;引线键合视觉检测关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
4 常艳艳;水下运载器对接装置虚拟仿真系统关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 李晚龙;六自由度Stewart平台分散智能控制研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 刘高峰;长江口水沙运动及三维泥沙模型研究[D];华东师范大学;2011年
7 查云飞;类菱形车转向系统研究与分析[D];湖南大学;2010年
8 石云龙;基于CAS理论的地震紧急救援系统模型构建与模拟仿真[D];中国地质大学(北京);2010年
9 梁桥康;特殊应用的多维力/力矩传感器研究与应用[D];中国科学技术大学;2010年
10 陈海卫;波轮式全自动洗衣机脱水振动与抑制机理的研究[D];江南大学;2010年
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1 程祥;农产品冷链物流库存管理应用研究[D];华中农业大学;2010年
2 户燕会;工业机器人的工作空间和误差补偿的分析与仿真[D];河南理工大学;2010年
3 雷云云;基于被动式四足机器人的运动学及动力学分析[D];山东科技大学;2010年
4 梁鹏飞;基于数字化功能样机的炸药破碎机性能分析[D];长春理工大学;2010年
5 倪雪微;7R机械手运动分析的递推算法[D];长春理工大学;2010年
6 史永伟;轮式装载机驱动桥多体动力学仿真分析[D];浙江理工大学;2010年
7 俞亚明;LOFT建筑中的节能设计[D];浙江理工大学;2010年
8 张祖华;2-PPa移动并联机构运动学设计[D];浙江理工大学;2010年
9 郭大杰;3-PRRRR移动并联机构自由度、约束奇异和运动学分析[D];浙江理工大学;2010年
10 娄玉冰;基于“最优激励轨迹”的工业机器人动力学参数辨识研究[D];郑州大学;2010年
【同被引文献】
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1 周昭明;盛子寅;冯悟时;;多用途货船的操纵性预报计算[J];船舶工程;1983年06期
2 孟庆鑫;杜维杰;王春林;王立权;;SIWR-II型水下作业机械手与工具自动对接研究[J];船舶工程;2005年06期
3 马洁;杨鹏;李国斌;;高海情下船舶运动规律及减摇技术仿真研究[J];船舶工程;2006年02期
4 常艳艳;孟庆鑫;王贺春;;深潜救生艇及其对接装置的现状及发展趋势[J];船舶工程;2010年01期
5 万林,蔡烽,张永胜,侯建军,石爱国,杨宝璋;提高舰船武器、装备使用海况的新方法[J];船舶;2003年03期
6 韩涛,李江翔,叶明;舰艇航行补给接收装置及发展趋势[J];船舶;2005年05期
7 王建方;李辉辉;徐正强;;两浮体在波浪中二阶漂移力的三维方法研究[J];船舶;2008年02期
8 王宪平,戴一帆,李圣怡;一般机构的解耦运动[J];国防科技大学学报;2002年02期
9 赵杰;朱延河;蔡鹤皋;;Delta型并联机器人运动学正解几何解法[J];哈尔滨工业大学学报;2003年01期
10 王守平;;外军海上补给装备发展趋势[J];航海;2007年04期
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1 王宪平;并联机构的机构分析及流形多体系统研究[D];国防科学技术大学;2001年
2 李仕华;几种空间少自由度并联机器人机构分析与综合的理论研究[D];燕山大学;2004年
3 王建方;舰/舰补给系统中水动力学问题的数值仿真研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
4 张立杰;两自由度并联机器人的性能分析及尺寸优化[D];燕山大学;2006年
5 曹毅;六自由度并联机器人奇异位形的研究[D];燕山大学;2006年
6 冯志友;基于单开链单元的并联机器人机构学理论研究[D];天津大学;2006年
7 朱思俊;少自由度并联机构运动学及五自由度并联机构的相关理论[D];燕山大学;2007年
8 石志新;基于序单开链单元的并联机器人运动分析模式方法研究[D];南昌大学;2008年
9 刘玉斌;一种新型6-PRRS并联机器人系统的研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
10 牟德君;三自由度并联角台机构运动性能的理论分析及仿真[D];燕山大学;2004年
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1 许意华;两级串并联微操作机器人运动学研究及监控系统开发[D];北京工业大学;2001年
2 滕英祥;船舶在风浪中的操纵运动仿真[D];大连海事大学;2004年
3 杜维杰;水下作业机械手与工具自动对接技术研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
4 肖仲明;风浪中船舶操纵运动建模与仿真[D];大连海事大学;2007年
5 贾翠玲;船舶运动的虚拟仿真技术研究[D];吉林大学;2007年
6 侯洪涛;海上补给仿真训练系统模型框架设计与实现[D];国防科学技术大学;2006年
7 齐小伟;船舶减摇鳍系统仿真[D];大连海事大学;2008年
8 徐家哲;球网架式载体设计研究[D];哈尔滨工程大学;2008年
9 郑威;海浪方向谱反演的仿真研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
10 申忆竹;大型船舶航行姿态虚拟现实仿真[D];哈尔滨工程大学;2009年
【二级参考文献】
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1 张同乐;程鹂;;关于双语教学的再思考[J];安徽大学学报;2006年01期
2 郭祖华,陈五一,陈鼎昌;6杆并联机构运动学及杆受力的仿真[J];北京航空航天大学学报;2001年01期
3 于靖军,毕树生,宗光华,赵玮;面向生物工程的微操作机器人机构型综合研究[J];北京航空航天大学学报;2001年03期
4 刘达,胡磊;微创外科机器人手腕灵活性的研究[J];北京航空航天大学学报;2005年07期
5 马萍;谈谈多媒体在专业课双语教学中的应用[J];长春大学学报;2005年04期
6 颜云辉,张海燕,杨会林,李成锋;虚拟装配系统的建模、干涉检验及仿真[J];东北大学学报;2004年02期
7 胡明,郭成,蔡光起,戴炬;一种三自由度并联机器人机构运动学计算[J];东北大学学报;1998年04期
8 黄真,陶王送;三自由度并联平台机构运动性质研究[J];东北重型机械学院学报;1996年04期
9 赵铁石,赵永生,王晶,黄真;一种空间缩放式六自由度并联平台机构及位置反解[J];燕山大学学报;1998年03期
10 何柏林;徐先锋;陈朝霞;;双语教学存在的问题及对策[J];华东交通大学学报;2005年S1期
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1 成巍;仿生水下机器人仿真与控制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
2 韩先国;并联机床相关理论及设计方法研究[D];北京航空航天大学;2002年
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1 梁传秋;SPC-Ⅱ推进系统设计及仿鱼推进器研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
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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
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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
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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
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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
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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
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