柔性机构动力平衡的理论与实验研究

发布时间：2021-09-24 23:43

　　柔性机构的动力平衡问题是机构动力学领域的前沿课题，本文用主被动两种不同的平衡方法进行了机构弹性动力平衡的研究。 本文的前一部分，首先对附加弹簧的柔性机构的动力平衡进行了理论分析，然后，首次从实验的角度对这一问题进行了研究。通过一平面4R机构，综合分析了附加扭簧对机构弹性动力平衡的影响，并对其机理进行了分析。从理论和实验研究的结果可以看出，附加扭簧可以很好的实现柔性机构的动力平衡。 本文的后半部分，首次用冗余驱动的方法解决了柔性机构动力平衡问题。首先推导出具有冗余驱动的柔性机构动力学模型，阐述了冗余驱动主动平衡的原理和方法，然后通过一平面4R机构在各种平衡指标情况下的优化结果，充分说明冗余驱动对机构弹性动力平衡的良好效果和优越性。 

【文章来源】：北京工业大学北京市 211工程院校

【文章页数】：91 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 文献综述
        1.2.1 刚性机构的动力平衡
        1.2.2 弹性机构动力学及其平衡
        1.2.3 机构的主动控制
    1.3 本文研究内容
第二章 附加弹簧平衡方法的理论分析
    2.1 理论模型
        2.1.1 单元的划分及广义坐标、型函数的选取
        2.1.2 单元运动微分方程
        2.1.3 附加弹簧的影响
        2.1.4 系统动力学方程
    2.2 动力学参数
        2.2.1 运动副反力
        2.2.2 震动力和震动力矩
        2.2.3 应力应变
    2.3 最优平衡
        2.3.1 特性分析
        2.3.2 最优平衡
    2.4 小结
第三章 附加弹簧平衡方法的实验研究
    3.1 实验方案
    3.2 实验结果
    3.3 机理分析
    3.4 小结
第四章 冗余驱动平衡方法
    4.1 模型建立
        4.1.1 单元的划分与广义坐标和型函数的选取
        4.1.2 单元运动微分方程
        4.1.3 系统运动微分方程
        4.1.4 动力响应分析
    4.2 在D副附加冗余驱动的情况
        4.2.1 以震动力为优化目标
        4.2.2 以震动力矩为优化目标
        4.2.3 以震动力和震动力矩为综合目标
    4.3 在C副附加冗余驱动的情况
        4.3.1 以震动力为优化目标
        4.3.2 以震动力矩为优化目标
        4.3.3 以震动力和震动力矩为综合目标
    4.4 在C副和D副同时附加冗余驱动的情况
        4.4.1 以震动力为优化目标
        4.4.2 以震动力矩为优化目标
        4.4.3 以震动力和震动力矩为综合目标
    4.5 小结
第五章 结束语
参考文献
附录
致谢



本文编号：3408664