基于模糊数学的并联机构构型选优方法
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【摘要】:少自由度并联机构(自由度数小于6)具有结构简单、重量轻、控制容易以及制造成本低等优点,因此,对少自由度并联机构的研究一直是并联机构的研究热点。但因为少自由度并联机构目前实用构型数量少和缺乏完善构型选优理论等原因,所以,对少自由度并联机构进行拓扑结构设计和构型优选方法研究具有重要的理论和实用价值。论文中,作者以2R1T(两转动一移动)少自由度并联机构为研究对象,,从拓扑结构设计理论和构型选优方法两方面对少自由度并联机构进行了系统地研究,论文的主要工作如下: 基于方位特征集的并联机构拓扑结构设计理论对2R1T并联机构进行了拓扑结构设计,并依据动平台的方位特征集和运动要求确定各支路的方位特征集、结构类型、数目、组合方案以及方位配置,综合出150大类2R1T并联机构。 提出了一种基于模糊数学的并联机构构型选优方法,并对型综合出的2R1T并联机构进行了构型选优研究。该方法确立了并联机构的性能评价指标,建立了其模糊综合评价模型,并依据层析分析法确定各评价因素权重,得到了模糊综合评判因素集和综合评价矩阵。在此基础上,选择广义模糊合成运算得到了模糊综合评价集,为少自由度并联机构的构型选优提供了理论参考。
【关键词】:并联机构 方位特征集 拓扑结构设计 模糊综合评判 优选
【学位授予单位】:北京理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TH112
【目录】:
- 摘要5-6
- Abstract6-10
- 第1章 绪论10-18
- 1.1 引言10-11
- 1.2 并联机构型综合方法的研究现状11-14
- 1.2.1 基于自由度计算公式的型综合方法11-12
- 1.2.2 基于李群理论的型综合方法12
- 1.2.3 基于螺旋理论型综合方法12-13
- 1.2.4 基于线性变换的型综合方法13
- 1.2.5 基于单开链的型综合方法13-14
- 1.2.6 基于G_F集理论的型综合方法14
- 1.3 并联机构的选优研究现状14-16
- 1.4 并联机构选优的发展趋势16
- 1.5 本文的研究意义及研究内容16-17
- 1.5.1 本文的研究意义16
- 1.5.2 本文的研究内容16-17
- 1.6 小结17-18
- 第2章 基于方位特征集的并联机构拓扑结构设计理论18-31
- 2.1 引言18
- 2.2 机构拓扑结构的符号表示18-20
- 2.2.1 常用的运动副类型18-19
- 2.2.2 并联机构的尺度约束类型19-20
- 2.3 机构运动构件的方位特征集20-21
- 2.3.1 运动副的方位特征集20-21
- 2.3.2 运动构件的方位特征集21
- 2.4 机构的自由度公式21-23
- 2.5 串联机构方位特征方程及运算准则23-25
- 2.5.1 串联机构的方位特征方程23
- 2.5.2 串联机构的方位特征方程运算准则23-25
- 2.6 串联机构拓扑结构综合方法25-26
- 2.7 并联机构方位特征方程及其运算规则26-30
- 2.7.1 并联机构方位特征方程26-27
- 2.7.2 并联机构方位特征方程的运算规则27-30
- 2.8 并联机构拓扑结构设计方法30
- 2.9 小结30-31
- 第3章 2R1T 并联机构拓扑结构设计31-45
- 3.1 引言31
- 3.2 2R1T 并联机构的特性分析31
- 3.3 2R1T 并联机构支链的综合31-38
- 3.4 2R1T 并联机构拓扑结构设计举例38-44
- 3.5 小结44-45
- 第4章 基于模糊数学的并联机构构型选优方法45-56
- 4.1 引言45
- 4.2 模糊综合评价模型的建立45-47
- 4.2.1 模糊综合评价方法和步骤45-47
- 4.3 模糊综合评价合成运算算子47-49
- 4.4 层次分析法49-51
- 4.4.1 构造层次分析结构49
- 4.4.2 构造判断矩阵49-50
- 4.4.3. 判断矩阵的一致性检验50-51
- 4.5 2R1T 并联机构综合选优51-55
- 4.6 小结55-56
- 第5章 结论和展望56-57
- 参考文献57-63
- 攻读学位期间发表论文63-64
- 致谢64
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前9条
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