收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

三自由度稳定平台分析设计与实验研究

战磊  
【摘要】:三自由度稳定平台是半实物仿真实验中常用的定位跟踪设备,在科学研究领域占据重要位置。稳定平台的定位精度受自身结构及动态特性影响,是其主要的性能指标。本文通过动力学软件分析了影响驱动转矩的主要原因,利用有限元软件对机械结构进行了静力学分析,在理论分析的基础上提出了降低功率的新结构。具体内容如下:首先,对稳定平台整体的机械结构进行设计,通过几种典型结构的对比,明确它们各自的特点,初步建立三维模型,按照机构之间的运动关系把轴系合并成部件,以轴系运动状态及重力作为驱动转矩的影响因子,赋予各轴系运动规律并进行动力学仿真,得出各轴系相应状态下的转矩曲线。排除重力因素的干扰,三轴系耦合运动中方位轴受影响最为显著,而横摇轴受影响最为微弱,认为增加功耗的主要因素是重力引起的偏心矩。其次,将原模型二次简化,去掉零件中对分析结果影响微弱的结构及部分非承载件,将轴承等标准件进行等效处理,设置零件间的接触关系,添加外载荷及约束后对转台整体结构进行静力学分析,得到极限位置处的应力、应变图,分析最大应力、变形是否在允许范围内。再次,加工样机,把负载质量等效后固定于稳定平台上,设置轴系运动参数,运行设备进行测试,将实验数据与仿真结果进行对比,分析仿真的有效性及误差产生的原因,总结提高仿真度经验,为今后大功率稳定平台的仿真设计提供参考。最后,为了有效降低驱动功率,在理论与实物研究的基础上提出了虚拟轴结构,理论依据是将运动轴系的质心与其旋转中心重合,理论上使重力引起的偏心矩减小为零。将虚拟轴转台仿真数据与传统转台实验结果进行对比,相关数据表明该结构可以利用自身特点有效的降低电机功率。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 本刊记者;;三自由度电动上臂假手通过鉴定[J];医疗器械;1988年01期
2 姜广文,汪滨琦,崔宝成;一种三自由度并联驱动平台机构的空间位置解算和分析[J];哈尔滨工程大学学报;2002年04期
3 姜文刚;尚婕;李建华;邓志良;汪电明;姜文刚;;三自由度动感电影系统研制[J];电气自动化;2006年01期
4 鲁高奇;赵存华;;多弹种武器三自由度数学模型及仿真[J];河南科技学院学报;2009年04期
5 杨国树;;三质点三自由度非线性的气动激振系统振动的初步研究[J];振动.测试与诊断;1985年02期
6 黄声华,陶醒世,林金铭;三自由度球形电机的发展[J];电工电能新技术;1989年01期
7 王玉萍;;一种三自由度电动仿真平台的设计[J];仪器仪表用户;2012年04期
8 刘军;蔡萍;吉小军;刘山尖;;一种新的三自由度摇摆台位置逆解及仿真[J];组合机床与自动化加工技术;2009年01期
9 李瑞庚;;肌电信号幅度控制的前臂三自由度假手[J];医疗器械;1984年02期
10 黄志超,包忠诩,陈泽中;三自由度制样粉碎机的设计[J];机械设计与制造;2001年05期
11 朱兴龙,周骥平,罗翔,颜景平;一种新型三自由度液压伺服关节的动力学模型[J];东南大学学报(自然科学版);2004年01期
12 黄声华,陶醒世,林金铭;三自由度电机及其解耦控制理论[J];华中理工大学学报;1992年05期
13 罗文豹;李维嘉;汪潇;高岩;吴金波;;一种三自由度运动平台机构的优化设计[J];中国机械工程;2011年14期
14 陈子明;陈谊超;杨凤霞;黄真;;两种三自由度并联角台机构的转动空间分析[J];机械工程学报;2014年05期
15 王德禹,李龙渊,施其;三自由度晃荡模拟装置及其模态分析[J];海洋工程;2000年04期
16 杨加伦;高峰;戚开诚;史立峰;;正交三自由度球面并联机构的位置正反解新方法[J];机械设计与研究;2008年03期
17 金承立;三自由度(位移)系统的机械阻抗法分析和研究[J];电子机械工程;1999年03期
18 付景顺;郎晓辉;张弘;;并联三自由度运动平台动力学分析[J];环境技术;2013年06期
19 王英;李瑞琴;宋胜涛;;平面三自由度连杆机构的型综合[J];机械传动;2014年07期
20 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
中国重要会议论文全文数据库 前7条
1 叶长春;余丽霞;宋影松;;三自由度模拟支撑致稳平台系统设计及实验[A];中国工程物理研究院科技年报(2005)[C];2005年
2 朱兴龙;周骥平;颜景平;;一种新型的三自由度垂直相交运动解耦液压伺服关节的设计[A];面向制造业的自动化与信息化技术创新设计的基础技术——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
3 危常明;喻俊志;;一种具有三自由度鳍肢的机器海豚的机构设计与实现[A];中国自动化学会控制理论专业委员会D卷[C];2011年
4 孙居华;黄卫清;段志杰;;基于DSP的圆柱-球体三自由度超声电机驱动器研究[A];第十二届中国小电机技术研讨会论文集[C];2007年
5 张妍;王怀磊;;斜拉桥索-面-塔三自由度振动模型及其1:2内共振分析[A];第十二届全国非线性振动暨第九届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议论文集[C];2009年
6 杨亚联;冯荆松;;几种自动变速器三自由度行星轮系传动比的计算方法研究[A];2010年重庆市机械工程学会学术年会论文集[C];2010年
7 李杨;贾玉红;;三自由度气浮台异形节流腔空气轴承特征研究[A];北京力学会第20届学术年会论文集[C];2014年
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 李祺;一种三自由度并联动力头轻量化设计方法研究[D];天津大学;2015年
2 代小林;三自由度并联机构分析与控制策略研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
3 王成军;典型农业物料在三维并联振动筛中的筛分理论与试验[D];江苏大学;2012年
4 高振;空间三自由度并联/混联机构构型、性能与若干应用研究[D];中国科学技术大学;2009年
5 倪远;基于柔性铰链的位移放大机构及三自由度调姿平台研究[D];哈尔滨工业大学;2017年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 战磊;三自由度稳定平台分析设计与实验研究[D];燕山大学;2017年
2 杨慧萍;三自由度直升机系统设计及控制方法研究[D];昆明理工大学;2015年
3 李保庆;含防扭结构的三自由度并联汽车驾驶模拟平台研究[D];西南交通大学;2015年
4 刘志伟;抗反射表面金刚石车削的研究[D];吉林大学;2015年
5 张璐;永磁转子偏转式三自由度运动电机建模分析与结构参数的优化设计[D];河北科技大学;2015年
6 郭曼洁;永磁转子偏转式三自由度电机转子位置非接触式磁敏检测方法的研究[D];河北科技大学;2015年
7 马骏;永磁转子偏转式三自由度电机转子位置光电检测平台的研究与设计[D];河北科技大学;2015年
8 刘琼;三自由度混联振动筛及颗粒群运动规律研究[D];安徽理工大学;2016年
9 孔德靖;一种基于激光干涉式的三自由度检测系统[D];湖北工业大学;2016年
10 赵丽娟;三平动并联遥操纵机械手的控制策略研究[D];吉林大学;2016年
中国重要报纸全文数据库 前2条
1 安集;可进行生命探测井下救援机器人研制成功[N];中华合作时报;2009年
2 董春蕾;山东科学院研制成功并下探测救援机器人[N];中国技术市场报;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