平面二自由度并联机构论文-郭燕,王琰,恽奕翀

平面二自由度并联机构论文-郭燕,王琰,恽奕翀

导读:本文包含了平面二自由度并联机构论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:平面并联机构,动力学分析,滑模变结构控制,Lyapunov分析

平面二自由度并联机构论文文献综述

郭燕,王琰,恽奕翀[1](2018)在《平面3自由度并联机构滑模变结构控制研究》一文中研究指出平面3自由度并联机构具有良好的机构特性且实用价值较高,为提高机构的轨迹跟踪精度,提出了一种基于平面3-RRR并联机构的低通滤波滑模变结构控制(SMC)策略.在分析机构动力学方程和控制器Lyapunov稳定性基础上,搭建了平面3-RRR并联机构的控制系统框图,对机构的位移轨迹跟踪进行了实时控制.仿真结果表明:机构采用低通滤波SMC算法后,位移轨迹跟踪误差明显降低;该算法简单易实现,有效削弱了系统抖振,提高了控制系统的精度.(本文来源于《中国工程机械学报》期刊2018年04期)

何开拓[2](2018)在《平面叁自由度并联机构的分析与设计》一文中研究指出平面叁自由度并联机构由于具有结构简单,负载能力强,制造成本比较低廉等特点而受到越来越多的关注,本文对一种新型的杆件空间布置的平面叁自由度并联机构的结构原理、运动学、精度做了分析,并基于工作空间设计了相应的参数。根据机构的结构特点分析了机构自由度的数目与性质,通过改变机构中杆件的数目与布置方式,提出了多种衍变结构,最后通过软件仿真对机构的运动特性进行验证。利用虚拟机构法建立了平面叁自由度并联机构的正反解数学模型,通过雅可比矩阵法得到机构的位置正解,在位置分析的基础上对机构的速度、加速度以及奇异位形进行了分析。通过建立数学模型分析了机构结构参数与机构工作空间的关系,进而设计了合理的结构参数,在得到了结构参数的基础上,结合输入滑块的行程限制与球铰转角的约束条件求解了机构的工作空间。分析了连杆弹性变形误差,滚珠丝杠受力变形误差,连杆制造误差,铰链间隙误差以及电机驱动误差对机构精度的影响。通过建立机构的受力平衡方程分析了连杆弹性变形误差与滚珠丝杠副受力变形误差对机构精度的影响,利用蒙特卡洛误差分析方法对连杆加工误差、铰链间隙误差以及电机驱动误差对机构精度的影响做了分析。(本文来源于《南京理工大学》期刊2018-03-01)

李莹莹[3](2018)在《柔性平面两自由度并联机构的性能研究》一文中研究指出两自由度的并联机构是一种常见的运动系统。由于这类机构的刚度大、运动速度高、路径规划的方法简单,因此在一些工业领域中获得了广泛应用,特别是在包装、搬运等工业中需要进行高频率的的拾取、放置动作的场合。随着两自由度并联机构在工业应用中发挥越来越重要的作用,因此对它相关研究的意义也愈加重要。本文主要对由同步带驱动的柔性平面两自由度并联机构的性能进行了研究,主要包括运动学以及动力学性能分析。该机构选用了柔性驱动系统(同步带),将电机的扭矩转换为运动机构末端的线性驱动力。机构具有两个相互垂直方向的直线运动:即沿机架导轨方向的运动(水平方向)和沿滑块导轨的运动(竖直方向),可以实现执行末端在平面内定位。本文主要从以下几个方面对该机构进行了研究:(1)利用该机构的几何特点,建立了该机构的运动学方程,得出了位置方程、速度方程与加速度方程,进而得到了运动末端与输入之间的关系。(2)在弹性力学基本理论的基础上,结合研究现状,将同步带的叁种代替模型进行了描述,最终选定了Kelvin模型作为同步带的近似简化模型。为刚柔耦合模型的分析奠定了基础。(3)以柔性多体系统动力学原理为理论基础,结合了虚功原理,推导出柔性平面两自由度并联机构的动力学方程,并且对该系统的纵向振动情况进行了分析,得出纵向振动的微分方程与机构系统的固有频率。(4)利用RecurDyn软件建立了机构的虚拟样机模型,对同步带进行了离散化处理,将其简化为以柔性力连接的刚性带块。以具体实例进行了运动学仿真,在给定输入的条件下,得到了末端的位移、速度、加速度曲线;在给定轨迹的条件下进行了动力学仿真分析,得到了同步带轮的角速度和驱动力距的曲线图,以及带元之间的张紧力曲线图,分析了在机构运动过程中同步带的振动情况,获得了多种动态参数。(本文来源于《天津理工大学》期刊2018-01-01)

孙建滨[4](2017)在《平面二自由度冗余驱动并联机构的运动学与力学分析》一文中研究指出冗余并联机构是并联机构的一个重要分支,利用机构的冗余特性可以完全或部分消除奇异性、优化分配驱动力等,使并联机构具有高承载力、高精度和良好的动力学特性,因此开展冗余驱动并联机构的研究具有重要的理论和实际意义。本论文以平面二自由度冗余驱动并联机构为研究对象,对机构进行了运动学、静力学和动力学分析。本论文研究的主要内容如下:首先,提出了 5RRP-RP和6RRP-UPU两种平面二自由度冗余驱动并联机构,建立两机构的运动学反解数学模型,推导出5RRP-RP并联机构的伴随运动表达式和运动学误差表达式,分析结构参数对5RRP-RP并联机构运动学特性的影响。运用MATLAB软件与ADAMS虚拟样机仿真软件对比,验证两机构运动学反解模型的正确性。其次,对5RRP-RP冗余驱动并联机构进行静力学分析。建立动平台的静力平衡方程,得到该机构在非冗余和冗余两种驱动方式下的静力传递矩阵。运用拉格朗日乘数法建立驱动力优化方案,求解出优化后各个杆上的驱动力表达式。运用MATLAB软件进行算例分析,得到动平台在非冗余和冗余驱动方式下并联机构的驱动力曲线。最后,对5RRP-RP冗余驱动并联机构进行动力学分析。选取广义坐标并列出各个杆件的动能表达式,运用拉格朗日方程建立了 5RRP-RP冗余驱动并联机构的动力学数学模型,推导出该机构的广义力和驱动力表达式,运用MATLAB软件求解冗余驱动并联机构的驱动力曲线。(本文来源于《山东科技大学》期刊2017-05-01)

陈阳阳[5](2016)在《一种平面二自由度并联机构的优化设计及动力学控制研究》一文中研究指出少自由度并联机构以其结构简单、易于控制、制造成本低等优点在工程中的应用越来越广泛。对于构型确定的并联机构,设计参数和控制策略的选择对其性能的影响至关重要。本文以一种应用于混联机床中的平面两自由度并联机构为研究对象,针对机构的性能评价、优化设计和动力学控制进行深入探讨。主要研究内容如下:利用解析法对该平面二自由度并联机构进行运动学建模,得到其运动学正解和逆解、雅克比矩阵,对该并联机构的速度与加速度、奇异性和工作空间进行了分析。分别应用刚度矩阵法和凯恩法建立了该机构的刚度模型和动力学模型,并采用MATLAB编程完成了机构的动力学解析计算。利用ADAMS虚拟仿真验证了所建动力学模型及解析计算结果的正确性。构建该平面二自由度并联机构的运动学、刚度和动力学全域性能评价指标。采用多目标优化算法—非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)完成了该机构的多参数优化设计,实现了其运动学、刚度和动力学性能的综合改善。设计了该平面二自由度并联机构增广PD控制和计算力矩控制两种典型的动力学控制器,通过相关仿真实验对比了两者的轨迹跟踪效果。针对实际工程中动力学模型建模不准确的问题,采用RBF神经网络自适应控制对相应部分进行补偿控制,并获得了良好的控制效果。(本文来源于《西安理工大学》期刊2016-06-30)

张锋涛[6](2016)在《平面3自由度并联机构动力学最优控制》一文中研究指出目的以提高平面3自由度并联机构运动精度为目标,提出最优控制的策略。方法在状态空间构造量化机构误差性能的二次型指标,兼顾系统响应与控制能量两个方面,实现了机构误差性能最优控制,将问题归结为求解微分方程两点边值问题。结果仿真结果表明,在动力学参数发生微小变化时,机构实际运动对目标的轨迹误差最大值仅为0.02mm,速度误差量值更小。结论对并联机构进行动力学最优控制,可以有效地抑制结构参数和系统扰动引起的运动误差,且方法很容易推广到最优时间控制和最短作业路径控制问题中。(本文来源于《宝鸡文理学院学报(自然科学版)》期刊2016年02期)

田怀玉[7](2016)在《两种含平面分支六自由度并联机构的弹性变形与刚度研究》一文中研究指出在现代并联机构领域中,相对于少自由度并联机构而言,六自由度并联机构具有刚度大、惯性低、结构紧凑、不易产生形变等优点,因此六自由度并联机构越来越受到专家学者的关注,应用范围也越来越广。闭环结构的提出,使六自由度并联机构在结构上更加简单、紧凑,同时它的刚度与灵活性也得到了提高。本文以两种六自由度并联机构为研究对象,机构中平面分支相对于底座运动方式的不同导致了两种机构在结构上的差异,因此它们在工作空间、刚度和应用场合等方面有所不同,为了进一步了解机构的性能,本文研究了这两种机构在受载情况下的弹性变形与刚度,主要研究内容如下:首先,根据计算机辅助法建立了机构的模拟线框图与实体模型,同时根据矢量法计算了两种并联机构的速度雅克比矩阵以及力雅克比矩阵,用于计算机构刚度。其次,求解了机构的位置反解、驱动力以及驱动杆的弹性变形,在考虑平面分支上、下横梁变形的前提下,求解了机构分支刚度矩阵。结合虚功原理与雅克比矩阵求解了机构整体的刚度矩阵,并计算了机构动平台中心变形理论值,发现机构具有良好的刚度性能。最后,对机构进行了有限元模拟与分析,从仿真结果中得出了机构动平台中心变形的模拟值,将其与理论值进行对比验证,证明了理论计算结果的正确性。此外,为了避免机构在工作中产生共振与有害振型,对两种机构进行了模态分析,得出其固有频率,发现机构低阶固有频率较高不易产生共振。(本文来源于《燕山大学》期刊2016-05-01)

陈阳阳,韩旭照,高峰,张月[8](2016)在《一种平面二自由度并联机构的运动学参数优化》一文中研究指出针对混联运动机床开发中拟采用的一种新型二自由度平面运动并联机构的运动学解析部分进行了深入的研究。文中详细推导了该并联机构的运动学位置正、逆解求解公式和速度求解公式,同时给出了该机构的雅可比矩阵。通过求解可以看出该并联机构运动学正、逆解方程均具有显式表达式,能够从理论上描述并联机构各个运动参数之间的函数关系,易于实现实时控制。同时,为了能够指导该并联机构的设计,还给出了该机构的工作空间和奇异形位。最后运用一种全域综合评价指标基于任务空间对该并联机构进行了运动学参数优化,为其设计开发和实际应用奠定了基础。(本文来源于《机械设计与制造》期刊2016年03期)

邓嘉鸣,佟祯,秦娴,蒋永健[9](2016)在《面向平面划线的二自由度并联机构动力学分析》一文中研究指出针对传统手工划线精度差、工效低、劳动强度大等缺点,提出了一种简单实用用于平面划线执行机构的二自由度并联机构,采用拉格朗日法建立了机构的动力学模型,推导了机构动力学方程;以工业排风扇叶片划线为应用背景,拟合了叶片得边界曲线方程,并运用Matlab软件仿真得出机构末端执行点(划线头)作叶片轨迹运动时机构动力学变化规律;得出该二自由度并联机构动力学性能较好,同时由于机构自由度少、结构简单、易于控制等特点,因而适合于曲率半径较大的曲线或者直线形状零件的划线作业。(本文来源于《常州大学学报(自然科学版)》期刊2016年01期)

林协源,刘冠峰,张国英[10](2015)在《平面二自由度并联机构的运动学和动力学研究》一文中研究指出为了满足发光二极管电子封装设备的高速高精要求,设计出了二自由度平面并联机构(2-PPa并联机构)。该机构由一个动平台和两个对称分布的结构完全相同的支链组成,每个支链中都有一个移动副(驱动关节)和一个由平面平行四边形组成的特殊移动副。推导出该机构的运动学模型,根据性能指标确定其设计参数,并基于Euler-Lagrange方程建立该机构的动力学模型,最后通过算例仿真并分析了动平台按照一定轨迹规划运动时,两个移动副速度、加速度和驱动力的变化规律。结果表明:速度变化过程中,两个移动副的加速度和驱动力都较大,其方向相互对应。(本文来源于《机床与液压》期刊2015年17期)

平面二自由度并联机构论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

平面叁自由度并联机构由于具有结构简单,负载能力强,制造成本比较低廉等特点而受到越来越多的关注,本文对一种新型的杆件空间布置的平面叁自由度并联机构的结构原理、运动学、精度做了分析,并基于工作空间设计了相应的参数。根据机构的结构特点分析了机构自由度的数目与性质,通过改变机构中杆件的数目与布置方式,提出了多种衍变结构,最后通过软件仿真对机构的运动特性进行验证。利用虚拟机构法建立了平面叁自由度并联机构的正反解数学模型,通过雅可比矩阵法得到机构的位置正解,在位置分析的基础上对机构的速度、加速度以及奇异位形进行了分析。通过建立数学模型分析了机构结构参数与机构工作空间的关系,进而设计了合理的结构参数,在得到了结构参数的基础上,结合输入滑块的行程限制与球铰转角的约束条件求解了机构的工作空间。分析了连杆弹性变形误差,滚珠丝杠受力变形误差,连杆制造误差,铰链间隙误差以及电机驱动误差对机构精度的影响。通过建立机构的受力平衡方程分析了连杆弹性变形误差与滚珠丝杠副受力变形误差对机构精度的影响,利用蒙特卡洛误差分析方法对连杆加工误差、铰链间隙误差以及电机驱动误差对机构精度的影响做了分析。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

平面二自由度并联机构论文参考文献

[1].郭燕,王琰,恽奕翀.平面3自由度并联机构滑模变结构控制研究[J].中国工程机械学报.2018

[2].何开拓.平面叁自由度并联机构的分析与设计[D].南京理工大学.2018

[3].李莹莹.柔性平面两自由度并联机构的性能研究[D].天津理工大学.2018

[4].孙建滨.平面二自由度冗余驱动并联机构的运动学与力学分析[D].山东科技大学.2017

[5].陈阳阳.一种平面二自由度并联机构的优化设计及动力学控制研究[D].西安理工大学.2016

[6].张锋涛.平面3自由度并联机构动力学最优控制[J].宝鸡文理学院学报(自然科学版).2016

[7].田怀玉.两种含平面分支六自由度并联机构的弹性变形与刚度研究[D].燕山大学.2016

[8].陈阳阳,韩旭照,高峰,张月.一种平面二自由度并联机构的运动学参数优化[J].机械设计与制造.2016

[9].邓嘉鸣,佟祯,秦娴,蒋永健.面向平面划线的二自由度并联机构动力学分析[J].常州大学学报(自然科学版).2016

[10].林协源,刘冠峰,张国英.平面二自由度并联机构的运动学和动力学研究[J].机床与液压.2015

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