电动三自由度运动平台分析及模态空间控制
发布时间：2021-10-29 02:46
并联机构相较于串联机构有诸如运动精度更高,承载能力更高等优点。本文主要研究的内容有:带有防扭臂的三自由度并联机构的运动学分析,动力学分析,负载匹配,模态空间控制策略及实验平台搭建。利用约束方程对伴随运动进行了分析,结合约束方程和矢量法对三自由度并联机构的运动学反解进行研究,在ADAMS中搭建虚拟样机,和MATLAB联合仿真,验证运动学反解的正确性。利用机构特性推导运动学正解,同时仿真验证运动学正解。为了研究防扭臂位置参数对系统伴随运动的影响,以运动学关系为基础,运用遗传算法对其进行研究,得到了伴随运动较小时的防扭臂位置参数。为了研究平台的动力学性能,利用凯恩方程对三自由度并联机构进行动力学建模,得到系统广义惯性力和广义主动力后,利用两者相等的性质完成推导过程。在其基础上,计算三自由度平台执行机构的运动范围和负载大小。据此进行电动缸型号选择。本文运用运动学控制策略中常用的关节空间控制,控制方法选用PID控制,结果表明这种策略下能够较好地跟随信号,但是因为机构的复杂性,具有一定的耦合。由此形成了利用模态空间控制的方法,在解耦空间内进行控制,以提高系统控制性能的思路。用仿真软件对模态空间控制...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
-SPS型Stewart平台
图 1-1 6-SPS 型 Stewart 平台目前，已经开发了具有不同自由度（DOF）的并联机构，二自由度，三自，四自由度，六自由度等。与较高的自由度相比，具有较低自由度的机械价格低廉，易于随着广泛的应用而开发。特别是对于三自由度并联机构，（R）和平移（T）有四种分类，例如 1R2T 型，2R1T 型，3R 型和 3T 型，重点研究了属于 2R1T 型的空间三自由度并联机构。Hunt 在 1983 年提出了一种三个支链均是 RPS 结构的三自由度空间并联（2R1T 型），如图 1-2 所示。1988 年 Clave 在 1988 年提出了一种三平动（）的并联机构，称为 Delta 机构，如图 1-3 所示。Pierrot 等人在 1990 年对leta 机构进行了进一步研究。黄真在 1996 年提出多种新型空间机构模型，用螺旋理论分析了它们的瞬时运动。
图 1-1 6-SPS 型 Stewart 平台目前，已经开发了具有不同自由度（DOF）的并联机构，二自由度，三自，四自由度，六自由度等。与较高的自由度相比，具有较低自由度的机械价格低廉，易于随着广泛的应用而开发。特别是对于三自由度并联机构，（R）和平移（T）有四种分类，例如 1R2T 型，2R1T 型，3R 型和 3T 型，重点研究了属于 2R1T 型的空间三自由度并联机构。Hunt 在 1983 年提出了一种三个支链均是 RPS 结构的三自由度空间并联（2R1T 型），如图 1-2 所示。1988 年 Clave 在 1988 年提出了一种三平动（）的并联机构，称为 Delta 机构，如图 1-3 所示。Pierrot 等人在 1990 年对leta 机构进行了进一步研究。黄真在 1996 年提出多种新型空间机构模型，用螺旋理论分析了它们的瞬时运动。
【参考文献】：
期刊论文
[1]混联机器人的类型及其分析[J]. 杨喜飞. 科技创新与应用. 2015(21)
[2]基于关节空间模型的并联机器人耦合性分析[J]. 何景峰,叶正茂,姜洪洲,丛大成,韩俊伟. 机械工程学报. 2006(06)
硕士论文
[1]广义并联机构低耦合可重构机理与模态空间解耦控制研究[D]. 彭磊.哈尔滨工业大学 2017
[2]Tripod并联机器人运动学分析及运动控制研究[D]. 高俊东.重庆大学 2016
[3]冗余驱动电液振动台建模仿真与模态解耦控制策略研究[D]. 赵敏.大连海事大学 2016
[4]电液伺服平面冗余驱动机构结构优化及控制研究[D]. 闫飞越.哈尔滨工业大学 2015
[5]直线电机伺服系统伺服动刚度分析及测试技术研究[D]. 张超宁.哈尔滨工业大学 2015
[6]3-PPRS空间并联机构运动性能研究与仿真[D]. 蒋红军.中北大学 2015
[7]六自由度微重力模拟实验平台的研究[D]. 杨平.南京航空航天大学 2014
[8]高频六自由度并联机构的分析及结构参数优化[D]. 李荣祖.哈尔滨工业大学 2014
[9]基于并联机构的舰载主动隔振系统研究[D]. 郭君.哈尔滨工业大学 2014
[10]3-PPR平面并联机构的运动学和动力学性能研究[D]. 高晓雪.中北大学 2014
本文编号：3463812
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
-SPS型Stewart平台
图 1-1 6-SPS 型 Stewart 平台目前，已经开发了具有不同自由度（DOF）的并联机构，二自由度，三自，四自由度，六自由度等。与较高的自由度相比，具有较低自由度的机械价格低廉，易于随着广泛的应用而开发。特别是对于三自由度并联机构，（R）和平移（T）有四种分类，例如 1R2T 型，2R1T 型，3R 型和 3T 型，重点研究了属于 2R1T 型的空间三自由度并联机构。Hunt 在 1983 年提出了一种三个支链均是 RPS 结构的三自由度空间并联（2R1T 型），如图 1-2 所示。1988 年 Clave 在 1988 年提出了一种三平动（）的并联机构，称为 Delta 机构，如图 1-3 所示。Pierrot 等人在 1990 年对leta 机构进行了进一步研究。黄真在 1996 年提出多种新型空间机构模型，用螺旋理论分析了它们的瞬时运动。
图 1-1 6-SPS 型 Stewart 平台目前，已经开发了具有不同自由度（DOF）的并联机构，二自由度，三自，四自由度，六自由度等。与较高的自由度相比，具有较低自由度的机械价格低廉，易于随着广泛的应用而开发。特别是对于三自由度并联机构，（R）和平移（T）有四种分类，例如 1R2T 型，2R1T 型，3R 型和 3T 型，重点研究了属于 2R1T 型的空间三自由度并联机构。Hunt 在 1983 年提出了一种三个支链均是 RPS 结构的三自由度空间并联（2R1T 型），如图 1-2 所示。1988 年 Clave 在 1988 年提出了一种三平动（）的并联机构，称为 Delta 机构，如图 1-3 所示。Pierrot 等人在 1990 年对leta 机构进行了进一步研究。黄真在 1996 年提出多种新型空间机构模型，用螺旋理论分析了它们的瞬时运动。
【参考文献】：
期刊论文
[1]混联机器人的类型及其分析[J]. 杨喜飞. 科技创新与应用. 2015(21)
[2]基于关节空间模型的并联机器人耦合性分析[J]. 何景峰,叶正茂,姜洪洲,丛大成,韩俊伟. 机械工程学报. 2006(06)
硕士论文
[1]广义并联机构低耦合可重构机理与模态空间解耦控制研究[D]. 彭磊.哈尔滨工业大学 2017
[2]Tripod并联机器人运动学分析及运动控制研究[D]. 高俊东.重庆大学 2016
[3]冗余驱动电液振动台建模仿真与模态解耦控制策略研究[D]. 赵敏.大连海事大学 2016
[4]电液伺服平面冗余驱动机构结构优化及控制研究[D]. 闫飞越.哈尔滨工业大学 2015
[5]直线电机伺服系统伺服动刚度分析及测试技术研究[D]. 张超宁.哈尔滨工业大学 2015
[6]3-PPRS空间并联机构运动性能研究与仿真[D]. 蒋红军.中北大学 2015
[7]六自由度微重力模拟实验平台的研究[D]. 杨平.南京航空航天大学 2014
[8]高频六自由度并联机构的分析及结构参数优化[D]. 李荣祖.哈尔滨工业大学 2014
[9]基于并联机构的舰载主动隔振系统研究[D]. 郭君.哈尔滨工业大学 2014
[10]3-PPR平面并联机构的运动学和动力学性能研究[D]. 高晓雪.中北大学 2014
本文编号：3463812
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