并联二自由度圆环链去刺机构设计及其PID控制仿真

发布时间：2023-10-22 14:01

　　圆环链在多种工程领域都有着极为广泛的应用,尤其在一些关乎国家命运的支柱产业更是不可替代的重要作用。圆环链生产时,链环在焊接之后会在焊缝处形成毛刺,直接影响到链条的工作状况和使用寿命,必须加以去除。本文针对传统的圆环链链环去刺存在加工效率低,去刺后表面质量不能保证,链环焊缝处强度较低等弊端的问题,对其去刺方法和机构设计、运动学分析以及轨迹规划、控制系统的稳定性、去刺曲线的控制仿真等方面进行了理论和仿真研究。在详尽分析现有的链环直动热去刺机的去刺流程和结构形式的基础上,本文提出了一种直驱泵控电液伺服系统控制的并联二自由度鼓形去刺方案,通过控制去刺刀具的运动轨迹,去刺后在焊接处形成鼓形环。对核心参数进行了计算,完成了该方案对应的去刺实现机构的开发设计。建立了机构运动学的模型,对模型进行了工作空间的分析,采用解析法求解了去刺机构的运动学正解和逆解方程。对并联二自由度去刺机构进行了数值分析,根据圆环链加工中去刺的需要,分析了基于直驱泵控电液伺服控制的并联二自由度去刺机构去刺过程中去刺刀的运行轨迹,对机构的末端去刺执行器进行了轨迹规划,初步得到连续平滑的机构末端执行器的位置、速度曲线,通过对两液压...

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 课题研究背景和意义
    1.2 圆环链闪光对焊及毛刺的形成
    1.3 常用圆环链去刺的几种工艺
    1.4 去刺技术的研究与发展概况
    1.5 直驱泵控电液伺服控制技术的研究及发展状况
    1.6 本文的主要研究内容及研究方法
2 并联二自由度圆环链去刺方法及实现机构设计
    2.1 直动热去刺工艺分析
        2.1.1 直动热去刺的基本原理
        2.1.2 直动热去刺工艺选用的去刺刀具
        2.1.3 直动热去刺的实现方案
    2.2 常用链环直动去刺机的结构形式及分析
    2.3 并联二自由度圆环链去刺原理
    2.4 并联二自由度圆环链去刺机构主要参数设计
        2.4.1 并联二自由度圆环链去刺机构实现方案
        2.4.2 去除焊口处毛刺所需切削力
        2.4.3 液压缸缸筒的设计
        2.4.4 活塞杆与导向部分设计
    2.5 并联二自由度圆环链去刺机构设计
        2.5.1 并联二自由度圆环链去刺机构结构参数
        2.5.2 清刺机构设计
        2.5.3 并联二自由度圆环链去刺机构布局方案
    2.6 本章小结
3 并联二自由度链环去刺机构运动学分析
    3.1 并联二自由度链环去刺机构结构介绍
    3.2 并联二自由度链环去刺机构工作空间分析
    3.3 并联二自由度链环去刺机构运动学分析
        3.3.1 运动学分析方法
        3.3.2 末端输出点位置坐标变换
        3.3.3 位置正反解分析
    3.4 并联二自由度去刺机构轨迹规划
        3.4.1 轨迹规划的要素分析
        3.4.2 笛卡尔空间轨迹规划
    3.5 本章小结
4 并联二自由度去刺机构液压控制技术
    4.1 直驱泵控电液伺服液压系统原理
    4.2 液压系统建模方法
    4.3 直驱泵控电液伺服系统建模
        4.3.1 划分子系统
        4.3.2 建立基本模型
        4.3.3 系统传递函数
    4.4 系统性能仿真分析
        4.4.1 系统稳定性分析
        4.4.2 系统的动态性能分析
    4.5 本章小结
5 并联二自由度去刺机构PID控制仿真
    5.1 并联二自由度去刺机构控制系统构建
    5.2 PID控制
        5.2.1 PID控制原理
        5.2.2 PID控制参数的整定
    5.3 系统建模及阶跃响应PID控制仿真
    5.4 控制系统去刺过程仿真
    5.5 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献



本文编号：3856656