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《北方工业大学》 2009年
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平面四分支过驱动并联机构的力/位置混合控制研究

高煊  
【摘要】: 并联机构以其结构紧凑、定位精度高、刚度大、对称性好、承载能力强等优点,在工业领域得到了广泛的应用.比如说飞行器模拟器、微操作器、力与力矩传感器和并联机床等。但由于结构的限制,并联机构相对于串联机构存在一些明显的缺点,如工作空间小、标定困难、奇异性等。冗余性的引入将有助于改善并联机构的特性,减少或彻底消除工作空间中的奇异位形、优化分配驱动力和载荷的合理分布等,因此冗余并联机构已成为当前的研究热点。 本文以平面2自由度四分支过驱动并联机构为研究对象,首先对平面2自由度过驱动并联机构进行了运动学分析,包括运动学反解、正解、速度雅可比矩阵的求解。在此基础上进行轨迹规划仿真实验。 其次,以固高科技(深圳)公司的GT-400-SV-PCI多轴运动控制卡和过驱动并联机构本体为基础,进行了运动控制系统的搭建以及软件的开发研究。同时基于Simulink中的SimMechanics模块建立了过驱动并联机构的模型,为仿真实验的进行奠定了基础。 最后,研究了过驱动并联机构的位置控制和力控制。位置控制包括:坐标系运动控制、运动学反馈控制和关节空间的PD控制:力控制分为:阻抗控制和力/位置混合控制。文中主要对阻抗控制中的位置型阻抗控制进行了研究,并对该控制算法进行了该进。接着对坐标系运动控制、运动学反馈控制进行了控制实验,同时对关节空间的PD控制算法和改进后的位置型阻抗控制算法进行了仿真研究,并给出了仿真实验结果。
【学位授予单位】:北方工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TP242

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【参考文献】
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