收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

一种两自由度并联机构优化设计及动力学控制研究

郝齐  
【摘要】:本文以应用于高速混联加工装备中的一种平面两自由度并联机构为研究对象,针对机构动力学性能评价、机构优化设计和动力学控制中的关键问题进行了深入理论研究,旨在提高并联机构高速、高加速运动过程中的动态响应速度。主要内容如下: 针对并联机构运动学和刚度性能的特点,对现有的运动学性能和刚度性能评价方法进行分析,并选择出可用于并联机构优化设计的运动学和刚度性能评价指标。在上述指标的基础上提出了反映机构性能变化趋势的方差评价指标作为补充,更全面地描述机构相关性能分布情况。 通过分析并联机构加速度性能方程中各种影响因素对机构加速能力的影响效果,提出了一种适用于并联机构动力学性能评价的新方法。该方法考虑了速度因素、重力因素和外力因素对机构加速能力的影响,可以更准确地描述高速、高加速并联机构的动力学性能分布情况。在该评价方法的基础上,定义了用于机构动力学优化设计的性能评价指标。上述评价方法和评价指标克服了现有的常用指标在分析高速并联机构中的局限性,为后续并联机构动力学性能优化奠定了理论基础。 为了实现并联机构多性能优化设计,提出了一种适用于并联机构的多指标优化设计方法,并将其成功用于一种平面并联机构的工程设计中。在该优化设计方法中,通过对并联机构主要尺寸参数和结构参数的优化设计,实现了对运动学、刚度和动力学三方面性能的综合改善。设计结果表明,该方法对并联机构动力学优化设计相关研究的发展有着重要的应用价值。 为改善并联机构高速、高加速运动条件下的动态响应能力,提出了一种具有外力扰动抑制作用的并联机构动力学前馈控制方法。仿真结果表明该方法不但可以有效减小机构高速运动过程中动力学性能对动态响应速度的不良影响,并且可以明显削弱制造加工过程中外力扰动作用对控制精度的影响。最后,通过在并联机构动力学控制实验台上完成相关实验研究,验证了上述动力学控制方法的有效性。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 唐国宝,黄田;Delta并联机构精度标定方法研究[J];机械工程学报;2003年08期
2 高峰,黄玉美,史文浩,彭中波,樊泽明,程祥;3-RPS并联机构工作空间分析的球坐标搜索法[J];西安理工大学学报;2001年03期
3 尹旭峰,郇极;一种六杆并联机器人的控制问题和控制器研究[J];北京航空航天大学学报;2003年06期
4 郭卫东,韩先国,陈五一;3PSS并联机构的运动特性分析[J];北京航空航天大学学报;2004年01期
5 张秀峰,孙立宁;精密并联机器人控制算法及控制系统研究[J];机械工程学报;2004年04期
6 沈惠平,杨廷力,马履中;6自由度弱耦合并联机构机型设计及其方法[J];机械工程学报;2004年07期
7 沈辉,吴学忠,李泽湘;并联机构奇异点的运动分岔研究[J];国防科技大学学报;2004年06期
8 孔令富,张世辉,肖文辉,李成元,黄真;基于牛顿—欧拉方法的6-PUS并联机构刚体动力学模型[J];机器人;2004年05期
9 彭卫东,陈新,李克天;悬置式3自由度并联机构的位置及转动性能分析[J];机械设计;2005年04期
10 王坤茜;林捷晖;;并联机构造型设计研究[J];机床与液压;2005年11期
11 邵华;关立文;王立平;吴军;;冗余并联机床驱动力优化解析[J];清华大学学报(自然科学版);2007年08期
12 ;2010江苏省并联机构与并联机床应用技术研讨会[J];中国制造业信息化;2010年23期
13 黄真,陶王送;三自由度并联平台机构运动性质研究[J];燕山大学学报;1996年04期
14 周琪,邵仁玉;平面三自由度并联机构的正解分析[J];南通工学院学报(自然科学版);2002年02期
15 周兵,毛泰祥,杨汝清;3自由度RPS并联机构的工作空间分析[J];湖南大学学报(自然科学版);2003年01期
16 熊启家,吴洪涛,王超群,李桥梁,左健民,朱剑英;一类平面二自由度并联机构的运动学与动力学分析[J];机械科学与技术;2003年S1期
17 吴振勇,王玉茹,黄田;Tricept机器人的尺度综合方法研究[J];机械工程学报;2003年06期
18 沈惠平,马正华,金琼,杨廷力;一种新型解耦二腿三维平移并联机构及其运动分析[J];江苏工业学院学报;2003年03期
19 江崇民,王振宇,王哲元;XNZD2415型数控龙门并联机床简介[J];机械工程师;2003年02期
20 张秀峰,孙立宁;直线输入式并联结构对其工作空间的影响[J];机械设计与制造;2004年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 丛爽;张耀欣;;并联机构系统的控制策略研究[A];2005中国控制与决策学术年会论文集(下)[C];2005年
2 林棻;;汽车状态与参数估计研究与汽车动力学控制[A];第四届全国动力学与控制青年学者研讨会论文摘要集[C];2010年
3 董培涛;吴学忠;;平面二自由度并联机构工作空间分析的新方法[A];面向21世纪的生产工程——2001年“面向21世纪的生产工程”学术会议暨企业生产工程与产品创新专题研讨会论文集[C];2001年
4 薛明;颜永年;张人佶;李卫;;一种三自由度并联机构在熔融挤压成形工艺中的应用[A];特种加工技术——2001年中国机械工程学会年会暨第九届全国特种加工学术年会论文集[C];2001年
5 魏庆凯;黄迅;;高超飞行器面向控制建模和动力学控制分析[A];第七届全国多体系统动力学暨第二届全国航天动力学与控制学术会议会议论文集[C];2011年
6 吴宇列;吴学忠;李圣怡;;并联机构位形空间的拓扑结构研究[A];面向21世纪的生产工程——2001年“面向21世纪的生产工程”学术会议暨企业生产工程与产品创新专题研讨会论文集[C];2001年
7 范守文;徐礼钜;;1PP+4TPS型空间并联机构位置正解[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
8 徐东光;吴盛林;袁立鹏;;一种增大6-UPS并联机构工作空间有效方法的研究[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集(上)[C];2005年
9 孟飞;;极限边界搜索实现的并联机构工作空间分析[A];先进制造技术论坛暨第五届制造业自动化与信息化技术交流会论文集[C];2006年
10 王昕;李泽湘;;冗余驱动并联机构的运动控制分析与应用[A];第二十二届中国控制会议论文集(下)[C];2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 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
3 李彬;支链布局对一类三自由度并联机构结构约束及运动学性能的影响研究[D];天津大学;2012年
4 许允斗;基于并联机构理论大型锻造操作机设计与分析[D];燕山大学;2012年
5 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
6 程世利;并联机构若干基本问题的研究[D];南京航空航天大学;2011年
7 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
8 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
9 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
10 韩方元;并联机器人运动学正解新算法及工作空间本体研究[D];吉林大学;2011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9条
1 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
2 ;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
3 柯葆;国内首台重型混联机床问世[N];中国船舶报;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 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
6 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
7 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
8 记者 张亚德 姚琳;市领导走访慰问知名专家学者[N];保定日报;2009年
9 本报记者 严曼青;并联机床:实质运作 多家竞争[N];机电商报;2009年
 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