平面轨迹机构概率分析与稳健性设计

发布时间：2017-05-14 06:11

  本文关键词：平面轨迹机构概率分析与稳健性设计，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在机构学领域,轨迹机构的运动综合研究一直活跃。无论是针对精确点综合还是连续轨迹综合,许多学者致力于综合模型改进和求解方法的研究,其目的在于提高运动综合精度,即减小机构的运动误差。但上述研究均在确定性范围对机构进行运动设计。对于真实机构而言,系统内外部总是存在不确定性的作用,如制造公差、运动副间隙、磨损、受热受力变形等,导致平面轨迹机构运动的实际运动输出与理想输出存在一定的偏差,进而导致机构的运动精度失效、运动不可靠等,本文以概率方法来处理平面轨迹机构中的随机不确定性因素对运动误差的影响。最后,利用机构综合运动误差的均值和方差构建轨迹型机构的稳健设计模型,进而保证了机构对不确定性的稳健性。本文的主要研究工作可概述为:1、在平面连杆轨迹机构运动学及运动性能分析的基础上,结合机构连杆尺寸公差随机性和结构误差的影响,建立平面连杆轨迹机构输出运动综合误差模型,分析连杆尺寸公差的随机性对轨迹机构输出运动精度的影响。2、采用双变量降维方法导出了机构运动综合误差的各阶原点矩计算公式,并进一步推导出机构运动综合误差的均值和方差的计算公式。最后给出数值算例对所提方法的有效性进行验证。3、基于机构系统内外不确定性的作用,在考虑平面连杆机构的连杆尺寸公差随机性的情况下进行概率设计,利用机构运动综合误差的均值和方差建立平面连杆轨迹机构的稳健性综合设计模型,并通过数值算例对提出的稳健性综合设计模型与确定性设计模型进行分析对比。结果表明:稳健性设计方法比确定性设计在提高机构设计质量方面更具优越性。
【关键词】：平面轨迹机构 运动误差 统计矩 双变量降维方法 稳健性综合
【学位授予单位】：西华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH112
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-18
• 1.1 论文研究的目的和意义8-11
• 1.2 机构可靠性研究概况11-12
• 1.3 平面轨迹机构可靠性与稳健性相关研究12-16
• 1.3.1 平面轨迹机构可靠性相关研究12-14
• 1.3.2 平面轨迹机构稳健性相关研究14-16
• 1.4 本文所研究内容和方法16-18
• 2 统计矩分析——降维积分18-29
• 2.1 响应函数原点矩的计算19
• 2.2 随机变量的Rosenblatt变换19-20
• 2.3 降维积分理论20-26
• 2.3.1 单变量降维积分21-23
• 2.3.2 双变量降维积分23-26
• 2.4 高斯——埃尔米特积分计算统计矩26-27
• 2.5 本章小结27-29
• 3 平面四杆轨迹机构的概率分析方法29-40
• 3.1 机构运动误差建模30-31
• 3.1.1 机构运动分析30-31
• 3.1.2 机构运动综合误差的概率模型31
• 3.2 机构综合误差的统计矩分析31-35
• 3.2.1 解析方法31-33
• 3.2.2 双变量降维方法33-35
• 3.3 数值算例35-39
• 3.4 本章小结39-40
• 4 平面四杆轨迹机构的稳健性综合40-59
• 4.1 机构稳健性综合概况40-46
• 4.1.1 基于质量—成本模型的稳健性设计41-42
• 4.1.2 基于灵敏度附加项模型的稳健性设计42-44
• 4.1.3 基于响应面模型的稳健性设计44-46
• 4.1.4 基于质量损失模型的稳健性设计46
• 4.2 平面轨迹机构的稳健性46-48
• 4.2.1 质量损失函数46-47
• 4.2.2 稳健性评估47-48
• 4.3 平面四杆轨迹机构稳健性设计模型48-54
• 4.3.1 确定性设计模型48-51
• 4.3.2 稳健性设计模型51-54
• 4.4 数值算例54-58
• 4.5 本章小结58-59
• 结论与展望59-61
• 结论59-60
• 展望60-61
• 参考文献61-66
• 攻读硕士学位期间发表论文及科研成果66-67
• 致谢67-68

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 雷经发;扈静;徐礼钜;陈从升;;基于BP网络的平面四杆可调机构轨迹综合[J];机械工程师;2007年10期

2 陈玉华;王鑫;郭卫东;;满足轨迹点速度要求的轨迹机构设计方法[J];机械设计与研究;2010年01期

3 孔凡国，邹慧君，陈安适;一种新的轨迹机构综合方法[J];上海交通大学学报;1996年12期

4 于文武;韩敏;夏文学;;矩形轨迹机构的研究[J];陕西煤炭;2007年03期

5 殷永生;矩形轨迹机构的设计与研究[J];机械设计;1991年04期

6 孙晓斌,肖人彬;基于最大几何特征谱求解的机构轨迹精简数值表示方法[J];自然科学进展;2002年07期

7 刘勇;董方敏;田启华;;机构轨迹创新设计原理及系统实现[J];三峡大学学报(自然科学版);2006年05期

8 郑筱春，方志国;平面四杆轨迹机构近似综合的一种新方法[J];机械设计;1995年06期

9 郭惠昕 ,张世安 ,何哲民 ,桂乃磐;轨迹再现机构的模糊稳健优化设计方法[J];机械传动;2002年01期

10 王洪欣, 张元山;正多边形轨迹机构及特性研究[J];机械设计;1995年01期

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 刘勇;平面机构轨迹综合及其计算机辅助创新设计方法研究[D];华中科技大学;2005年

2 王忠;直线轨迹导引机构综合方法研究[D];西南石油大学;2006年

中国硕士学位论文全文数据库 前4条

1 周光钱;平面轨迹机构概率分析与稳健性设计[D];西华大学;2016年

2 陈放;平面轨迹机构的时变可靠性分析[D];西华大学;2016年

3 涂杰文;平面四杆机构可视化轨迹综合[D];集美大学;2010年

4 成诚;平面轨迹机构的可靠性稳健设计[D];西华大学;2014年

  本文关键词：平面轨迹机构概率分析与稳健性设计，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：364438