高速6-PSS并联机构关键技术研究

来源 :重庆大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:shuaigekk1989
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
并联机构由于刚度大、精度高等优点,在机器人、机床等多个领域得到越来越广泛的应用。而高速6-PSS并联机构作为一种新型的用于低速风洞试验的并联机构,其主要特点是由直线电机驱动6根定长拉杆,完成动平台的六自由度运动。本文在对国内外并联机构理论研究分析的基础上,对高速6-PSS并联机构的运动学、柔性动力学、尺寸优化、误差分析及标定、控制系统及测试试验等方面进行了深入的研究,主要内容如下:   高速6-PSS并联机构具有速度高、刚度好、结构简单、运动灵活等特点,通过测量安装在机构上的飞行器模型的气动数据完成低速风洞试验。文中以高速6-PSS并联机构的尺寸参数分解为基础,构建运动学正解和逆解方程,利用一阶运动影响系数法得到速度雅克比矩阵,并和欧拉角形式的雅克比矩阵进行比较。分析高速6-PSS并联机构工作空间的约束条件,搜索法求解姿态工作空间和位置工作空间,研究各主要尺寸参数对工作空间的影响因子。以雅克比矩阵为基础,分析高速6-PSS并联机构的边界奇异、位形奇异和结构奇异,提出避免奇异位形的主要方法。   采用一种合理的简化模型的动力学建模方法,通过拉格朗日函数和虚功原理构建高速6-PSS并联机构的刚性动力学模型,并提出一种高速多支链柔性动力学分析方法,利用ADAMS软件对机构进行柔性动力学仿真。通过比较刚性和柔性状态计算结果,柔性状态下高速6-PSS并联机构受力载荷较大并伴随波动,柔性动力学仿真结果更接近真实运动情况。由于高速6-PSS并联机构的高速动态性,对机构进行柔性紧急制动仿真,结果表明此状态下会对机构产生较大的冲击载荷。通过模态分析,证明高速6-PSS并联机构在风洞中和风场不会发生共振现象,能够安全进行风洞试验。   结合高速6-PSS并联机构尺寸参数多、速度高等特点,在分析各个尺寸参数对工作空间及主要动态性能影响的基础上,提出一种以运动学分析为基础、动力学性能为优化目标的优化方法,初步筛选尺寸参数,确定尺寸参数范围,以速度、驱动力和驱动功率组成优化目标函数,最终完成并联机构的尺寸参数优化。优化结果表明,此种方法能够解决并联机构尺寸参数多、动态性能复杂等问题,是一种有效的参数优化方法。   分析并联机构主要误差来源,利用矢量法构建高速6-PSS并联机构误差模型,得到各个误差源对精度的影响因子,其中影响较大的为球铰位置误差、导轨误差及杆长误差,并提出精度的判定指标,可为精度分析和标定提供理论依据。提出一种新的基于并联机构坐标轴姿态约束的运动学标定方法,借助三坐标测量仪的测量结果,计算得到修正的运动学模型。通过OPTOTRAK测量系统对并联机构运动精度测量,标定后位移和角度误差明显减小,验证标定原理的正确性和有效性   最后,在高速6-PSS并联机构总体控制方案基础上,对直线电机内部的电流控制、速度控制及位置控制进行分析,并得到电机控制模型结构图。通过构建高速6-PSS并联机构的测试试验系统,完成各种运动精度测量,并联机构可实现各种单自由度及多自由度耦合振荡运动,具有大工作空间(振幅可达30°/500mm)、高运动精度(达0.05°/0.5mm)、高速(达5m/s)等特点,测试数据表明高速6-PSS并联机构满足设计及运动精度要求。
其他文献
术语称谓专门知识领域的概念,具有单义性、准确性、系统性等特点,但语言中常常看到术语发生泛化.在此过程中,术语往往丧失单义性和系统性,并产生新的词义.
汉武帝天汉年间,长安城里疫情严重,汉武帝也未能幸免,病得奄奄一息,长居远离长安的甘泉宫中。  宠臣江充一向与太子不睦,生怕汉武帝去世后,太子当权对自己不利,就对汉武帝谎称他的病是因为有人对他下了“巫蛊”,也就是用巫术在害他。汉武帝信以为真,让江充成立专案组,在长安大规模调查巫蛊案。  江充迅速网罗了一批来自匈奴和西域的巫师,到处搜查、捉鬼,把长安城搞得乌烟瘴气,株连陷害了数万人,其中包括卫太子和卫
学位
学位
在语文教学中,写是最能体现学生的综合素质的,思维品质、生活技能、语言表达等等多种情况都能在作文中得到充分体现。所以,作文教学无疑是素质教育中很重要的一环。然而,农村的学
先进高强钢以其良好的成形性、较好的防凹性能和烘烤硬化性能、低屈强比以及高初始加工硬化速率等特点被广泛用于汽车轻量化领域。相比于点焊和激光焊等焊接方法,熔化极气体保
该文在回顾平行子空间算法族的演变发展后,对XSH法进行了深入研究,证实了其优点,发现了存在的不足,在此基础上进行了改进,使其性能得到了改善.在保持XSH法的优点的前提下,吸
期刊
机械式停车设备是解决城市停车问题的有效解决手段之一,正被广泛应用于各种区域。  本论文对升降横移式车库设备进行了认真的研究和分析。主要内容如下:  [1]首先对升降横
1688年,英国探险家、博物学家威廉·丹皮尔乘“西格内特”号去澳大利亚探险时,在东印度群岛附近的海域上,突然遭到了台风的袭击。  迷失航向的船只随着海浪一直漂到澳大利亚的西海岸。在那里,丹皮尔找到一个海湾。为了躲避台风,他下令船只在这个海湾下锚:“这真是一个好地方。我看就叫它‘西格内特’海湾吧!”  上岸后,丹皮尔去找水源。走了一会儿,他来到一片灌木丛里,突然脚下被什么东西绊了一下,还没等反应过来