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《武汉科技大学》 2004年
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受控五杆机构运动动力学分析及控制系统研究

郭爱华  
【摘要】:受控连杆机构是指一个或若干个原动件受计算机控制,从而使机构精确实现任意给定运动并具有智能化的一类机构。精确实现任意给定运动是机构学领域具有重要实际意义的一大难点,受控机构与受控机构学的研究正是应这一要求而兴起的。具有一个受控原动件的平面受控五杆机构是一个两自由度机构,让其中一个原动件做匀速运动,而控制另一个原动件使其按给定运动的要求作补偿运动,从而达到精确实现任意给定运动的目的。本文以精确实现任意给定运动为目的,对受控五杆机构进行了以下几个方面的研究: 1 受控五杆机构运动动力学分析 忽略杆件的弹性变形,运动副之间的摩擦、间隙,采用解析法对受控五杆机构进行运动分析。在对机构运动分析的基础上,建立了基于拉格朗日方程的系统动力学模型,并利用此模型求得了主动件在一定转速下所需的平衡力矩以及受控原动件移动所需的推力; 2 受控五杆机构控制系统的研究 此机构采用电气驱动,控制方案采用PC机+Turbo PMAC(1)运动控制器。利用经典的PID控制算法,通过调节PID参数实现了交流伺服电机和直线电机的协调运动; 3 四杆机构和受控五杆机构输出轨迹的实验 在初始四杆机构的基础上,引入不同的补偿运动获得了不同的输出轨迹,从而从实验上说明了受控五杆机构可以精确实现任意给定运动。
【学位授予单位】:武汉科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TH112

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 葛正浩;任子文;李晓芳;胡志刚;;混合驱动机构研究综述[J];机械设计;2006年02期
2 杨金堂;孔建益;李佳;侯宇;廖汉元;;受控机构学研究进展[J];武汉科技大学学报(自然科学版);2008年01期
3 马海英;张鹏;;运用CAD对有3个线性传动肢的空间平行控制器进行运动分析[J];中小企业管理与科技(上旬刊);2010年10期
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 梁国全;二自由度并联机器人的运动控制技术研究[D];南京航空航天大学;2010年
2 曲峰林;预测函数控制及其在伺服系统中的应用研究[D];武汉科技大学;2006年
3 李建新;混合驱动精压机的最优控制[D];天津大学;2007年
4 王汝慧;混合驱动六杆机构的研究[D];中北大学;2010年
5 张之沣;工业机器人辅助木雕复合机床控制系统的研究[D];北京建筑大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 杨金堂 ,孔建益;受控机构实现轨迹的运动误差研究[J];机械传动;2003年01期
3 杨金堂,孔建益,邵正宇,朱晓宏;弹性受控五杆机构精确实现轨迹的综合方法[J];机械设计;2000年04期
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7 干东英,王立鼎;微型机械的现状与发展[J];机械工程学报;1994年02期
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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9 宋会英;杨瑞;于肇贤;赵真玉;;电子束光刻中的内部邻近效应校正技术研究[J];微纳电子技术;2009年05期
10 胡晓军,崔红娟,周睿,季秀才;自适应最优预见控制及其在活塞数控加工中的应用[J];兵工自动化;2003年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 金尚泰;侯忠生;王卫红;;无模型自适应控制方法在永磁直线电机控制中的应用[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
2 杨金堂;孔建益;李公法;;基于杆组理论的Ⅲ级机构运动分析与仿真[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
3 商守海;周增产;卜云龙;吕科;张晓慧;李东星;;JPWZ-1型微型植物工厂的研制[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
4 夏伯才;钱翰城;王永强;姚向东;;铸件挽救经济决策模型[A];重庆市机械工程学会铸造分会、重庆铸造行业协会2010重庆市铸造年会论文集[C];2010年
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6 黄正荣;;工程系统及环境的不确定性与工程风险控制[A];自主创新与持续增长第十一届中国科协年会论文集(2)[C];2009年
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8 王希靖;许振清;李春旭;;水轮机转轮叶片修复用弧焊机械手的示教[A];第九次全国焊接会议论文集(第2册)[C];1999年
9 杨霞;李强;郭庆鼎;;磁悬浮直线电机在数控机床中的应用[A];第十届中国小电机技术研讨会论文集[C];2005年
10 杨霞;李新叶;高燕;;机床进给系统跟踪精度的神经网络控制[A];第十二届中国小电机技术研讨会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 汪木兰;神经网络硬化实现的共性技术在电力传动中应用研究[D];合肥工业大学;2010年
2 权建洲;高速工况下H型桁架定位平台的建模与同步控制[D];华中科技大学;2010年
3 杨通;高速大推力直线感应电机的电磁理论与设计研究[D];华中科技大学;2010年
4 程广贵;复合纳米薄膜制备及其摩擦学行为研究[D];江苏大学;2010年
5 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
6 李奇南;钢板磁悬浮系统控制[D];浙江大学;2010年
7 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
8 胡庆;高层电梯垂直运动的鲁棒控制策略研究[D];沈阳工业大学;2010年
9 关丽荣;基于反推技术的永磁直线同步电机控制策略研究[D];沈阳工业大学;2010年
10 常胜;半挂汽车列车动态特性分析与鲁棒控制[D];吉林大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 于振涛;矿用液压支架搬运车辆结构设计与液压驱动系统性能研究[D];山东科技大学;2010年
2 檀庭跃;智能控制算法在倒立摆系统中的应用研究[D];山东科技大学;2010年
3 朱建辉;一种植保喷雾系统的设计与研究[D];安徽农业大学;2010年
4 夏启明;航空相机动态分辨率检测系统研究[D];长春理工大学;2010年
5 艾广燚;基于DSP的航空相机地面景物模拟系统的研究[D];长春理工大学;2010年
6 张永;装载机DANA32000型变速器液压系统分析[D];郑州大学;2010年
7 贺莉;基于Matlab的永磁直线同步电机混沌系统研究[D];郑州大学;2010年
8 刘烨;两类组合系统稳定性的一些研究[D];湘潭大学;2010年
9 蒋佳佳;滚切剪剪切机构研究及力学分析[D];湘潭大学;2010年
10 马达;永磁直线电机直接推力控制系统的滑模控制研究[D];华东理工大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 谷海涛,颜湘武,曲伟;正交解码电路和捕获单元在转角和转速测量中的应用[J];电气应用;2005年01期
2 张珂;王生泽;王永兴;;基于重复控制的平面可控机构控制系统研究[J];东华大学学报(自然科学版);2006年03期
3 程光蕴;贺惠农;;两自由度连杆机构精确实现平面轨迹的研究[J];东南大学学报;1990年03期
4 陈爽;殷佳琳;段国艳;;基于DSP/QEP电路的电机位置检测和转速测量研究[J];电子技术;2009年02期
5 姚向东,张立军;灰色预测控制的设计及其应用[J];电子与自动化;1998年04期
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7 朱俊华,孔建益,杨金堂;基于PMAC运动控制器的五杆机构的初步研究[J];湖北工业大学学报;2005年03期
8 李学刚,黄永强,冯立艳;混合驱动可控机构的研究现状及发展趋势[J];河北理工学院学报;2004年03期
9 李学刚,黄永强,冯立艳;混合驱动可控机构速度特性[J];河北理工学院学报;2005年02期
10 程英辉;李学刚;黄永强;;混合驱动可控六杆机构的优化综合[J];河北理工学院学报;2006年01期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 粟时平;多轴数控机床精度建模与误差补偿方法研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年
2 李辉;混合驱动可控压力机的基础理论研究[D];天津大学;2003年
3 丁良旭;客车总体设计KBE系统研究[D];重庆大学;2004年
4 张霖;数控微细铣削机床系统构建及性能研究[D];南京航空航天大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 姜玉峰;基于预测控制的连铸结晶器非正弦振动系统的研究[D];燕山大学;2002年
2 傅源方;通风机安全经济运行工况控制系统研究[D];山东科技大学;2003年
3 吕继超;具有复合材料构件的混合驱动连杆机构控制及性能研究[D];东华大学;2004年
4 汪性武;柔性机械臂的振动控制[D];南京航空航天大学;2004年
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7 魏宏;混合驱动五杆机构结构和控制的集成设计研究[D];西南交通大学;2004年
8 潘莉;实现轨迹的受控五杆机构研究[D];武汉科技大学;2004年
9 李学刚;混合驱动可控机构的研究[D];河北理工大学;2005年
10 潘勇;数控系统中梯形图编程软件的研究及实现[D];武汉理工大学;2005年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 邓劲莲;娄岳海;;递纸机构简化模型及动态研究[J];成组技术与生产现代化;2008年02期
2 单宁;赵晓青;周立坤;;混合驱动五杆机构控制系统虚拟仪器设计[J];机床与液压;2011年08期
3 赵登峰;;平面五杆机构工作空间及其演化的研究[J];机械设计与研究;2007年05期
4 王俊卿;王爱玲;宋胜涛;李瑞琴;;混合驱动平面3-RRR机构的免奇异分析及仿真[J];机械设计与研究;2010年05期
5 孙亮波;孔建益;杨金堂;姜繁智;;基于遗传算法的受控RRRPR机构优化设计[J];机械设计与制造;2009年11期
6 彭利平;訾斌;;混合驱动平面五杆并联机构的工作空间研究[J];机械传动;2010年04期
7 孙亮波;孔建益;杨金堂;桂慧;;受控五杆RRRPR机构虚拟系统的设计与实现[J];机械科学与技术;2009年12期
8 张学友;薛建彬;王中王;;二自由度并联机器人的开发及虚拟示教控制技术的研究[J];机械制造;2011年02期
9 王湘;;基于虚拟样机技术的混合驱动机构动态响应分析[J];机械;2008年10期
10 倪家健;郭伟;王波;吴青;曹雷;尤辉;方灏;;预测函数算法在同步发电机励磁系统中的应用[J];南京信息工程大学学报(自然科学版);2011年05期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 陈正洪;混合驱动两自由度并联机构动力学与控制研究[D];山东大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 武海博;预测函数控制系统的鲁棒性研究[D];郑州大学;2010年
2 王俊卿;混合驱动平面3-RRR机构的基础研究[D];中北大学;2011年
3 张俊蓉;实现挖掘轨迹的混合驱动4R1P机构研究[D];中北大学;2011年
4 张学友;二自由度并联机器人开发及虚拟示教控制技术研究[D];南京航空航天大学;2011年
5 王晓;模糊预测函数控制改进算法的研究及应用[D];浙江理工大学;2011年
6 彭敏;伺服系统预测控制策略研究与设计[D];武汉理工大学;2008年
7 宋胜涛;混合驱动可控七杆机构的研究[D];中北大学;2008年
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9 王汝慧;混合驱动六杆机构的研究[D];中北大学;2010年
10 吴东;基于时域PID预测函数算法的励磁控制研究[D];南京信息工程大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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4 程光蕴;贺惠农;;两自由度连杆机构精确实现平面轨迹的研究[J];东南大学学报;1990年03期
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6 邹慧君,郭为忠,田永利;加强现代机构学的研究,推动机械产品创新设计的发展[J];机械设计与研究;2001年01期
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9 刘安心,杨廷力;平面任意复杂机构位置分析的连续法[J];机械科学与技术;1994年02期
10 刘安心,杨廷力;空间并联机构位置分析的连续法[J];机械科学与技术;1994年03期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨金堂,孔建益,邵正宇,朱晓宏;弹性受控五杆机构精确实现轨迹的综合方法[J];机械设计;2000年04期
2 周双林,邹慧君,姚燕安,郭为忠;混合输入五杆机构构型的分析[J];上海交通大学学报;2001年07期
3 申屠留芳,喻亚杰;动画设计与五杆机构运动图谱分析[J];淮海工学院学报(自然科学版);2001年04期
4 周井玲,沈世德,程海正,周琪甦;五杆机构的混沌运动[J];南通工学院学报;2001年04期
5 许勇;常用平面五杆机构计算机辅助运动分析数学模型的研究[J];南京航空航天大学学报;2002年04期
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7 马承文,邹慧君,方新国;平面五杆机构的惯性力平衡问题的研究[J];机械设计与研究;2002年04期
8 李辉,张策,孟宪举;平面五杆机构类型判别方法的研究[J];机械设计;2002年05期
9 李辉,孟宪举,张岳文;混合驱动五杆机构的构型和连杆曲线变化规律的研究[J];机械科学与技术;2003年06期
10 文群燕,李团结,刘向阳;实现任意复杂函数关系的混合输入可控五杆机构的设计[J];西安电子科技大学学报;2003年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 廖汉元;孔建益;李佳;汤勃;;平面两自由度五杆机构的型综合[A];12省区市机械工程学会2006年学术年会湖北省论文集[C];2006年
2 卢刘明;蓝兆辉;;平面五杆机构连杆点工作子空间边界的求解算法[A];第十三届全国机构学学术研讨会论文集[C];2002年
3 廖汉元;孔建益;李佳;汤勃;;平面两自由度铰链五杆机构的类型及判别[A];12省区市机械工程学会2006年学术年会湖北省论文集[C];2006年
4 董利平;谢进;陈永;;混合输入平面五杆机构的模糊滑模变结构控制[A];全国印刷、包装机械凸轮、连杆机构学术研讨会(第6届全国凸轮机构学术年会)论文集[C];2005年
5 马承文;邹慧君;;五杆机构轨迹规划中的优化应用[A];第十三届全国机构学学术研讨会论文集[C];2002年
6 郭爱华;杨金堂;孔建益;;基于拉格朗日方程的受控五杆机构动力学分析[A];第十四届全国机构学学术研讨会暨第二届海峡两岸机构学学术交流会论文集[C];2004年
7 于潇雁;叶仲和;陈瑞良;;实现预定轨迹的凸轮—五杆机构的解析法设计[A];第十三届全国机构学学术研讨会论文集[C];2002年
8 李龙;曹巨江;;四头取盒机构的研究与设计[A];第9届中国机构与机器科学应用国际会议(CCAMMS 2011)暨中国轻工机械协会科技研讨会论文集[C];2011年
9 蓝兆辉;卢刘明;;五杆机构存在曲柄的杆长条件[A];第十二届全国机构学学术研讨会论文集[C];2000年
10 常勇;刘远伟;;关于两自由度平面五杆机构的双曲柄存在条件的研究[A];第十三届全国机构学学术研讨会论文集[C];2002年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 杨金堂;受控五杆机构实现轨迹理论与实验研究[D];武汉科技大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 潘莉;实现轨迹的受控五杆机构研究[D];武汉科技大学;2004年
2 余振延;混合输入五杆机构动态性能仿真研究[D];广西大学;2006年
3 刘怀广;平面受控低副五杆机构虚拟设计系统的研究[D];武汉科技大学;2007年
4 刘昌熊;基于五杆机构的自动超声检测装置的设计与研究[D];上海交通大学;2011年
5 魏宏;混合驱动五杆机构结构和控制的集成设计研究[D];西南交通大学;2004年
6 奚斌;基于混合输入五杆机构月球车驱动系统研究[D];华中科技大学;2011年
7 刘雄斌;受控五杆机构的运动误差补偿[D];南华大学;2013年
8 江帅;双自由度平面五杆机构的运动设计、动态仿真和轨迹控制[D];上海海事大学;2005年
9 郭爱华;受控五杆机构运动动力学分析及控制系统研究[D];武汉科技大学;2004年
10 王湘;弹性五杆机构机电耦合动力学分析与研究[D];广西大学;2005年
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