探究工程机械臂的系统结构动力学及其特性

发布时间：2021-07-05 23:41

　　如今随着科技的不断创新与发展,使得各类机械产品的性能、精确度以及使用寿命等方面都有了十分显著的提升,这些内容也正是加强机械产品设计的主要部分。而工程机械臂是各种工程机械设施最为主要的部件之一,是充分展现工程机械动力学性能的基础,能够有效的提高工程机械的质量、运行效率以及安全,对工程机械的准确程度方面有着重要的影响,所以本文就对其进行了研究。 

【文章来源】：内燃机与配件. 2020,(02)

【文章页数】：3 页

【部分图文】：

多刚体系统和多柔体系统之间的关系

工程机械臂的系统比较复杂，它的属性是非线性的，属于多变量系统，其具有高阶次、不稳定、多变量、非线性以及强耦合等特性，所以如果将其作为控制对象，就必须采取科学、合理的控制方法，才能有效的对其性能进行研究。重点应对工程机械臂的动态性能进行研究，例如运行的速度、振型、频率以及运动轨迹等。现阶段工程机械臂的运动轨迹控制越来越受到人们的关注，并逐渐成为了热门内容，正因为工程机械臂的不断应用，因此大量的学者和专家纷纷对工程机械臂进行探究，他们一般采用不同的控制理论来探索，与此同时也提出了相应的控制方法，当前控制方法有许多，主要包括：鲁棒控制、自适应控制等等等，这些方法在特定的情境下都有一定的成效。这里面需要提到的是PID控制器，PID控制具有许多优势，它的结构非常简单，是日常应用最广泛的一种控制方法，它的应用也非常广泛，许多大型企业都在应用，其原理图为图2。3 工程机械臂的系统结构优化及过程

对机械臂动力学系统结构的研究中最常用的方法就是有限元法。通常机械臂的结构是由板、杆等部件组成的，通过有限元法能够准确的构造出实际的机械装置，有很高的精确性。有限元法的优化机理主要以变量分析为主，通过变量分析来了解机械的结构，其主要是建立于高灵敏性分析以及级数展开式的基础之上，类似于重分析法。变量分析的主要流程是：当设计参数在规定的范围当中出现变化时，探究机械装置的固有频率以及动刚度等动态性能的变化，先制定出目标函数、设计变量以及状态函数，然后求解，最后改善机械装置的薄弱之处，增强机器的动态性能。图3就是结构变量化动态设计的流程。对机械系统建设有限元模型，通过动力缩减工艺得出结构动力学的有限元方程为：

【参考文献】：
硕士论文
[1]板结构动应力优化设计研究[D]. 李杰.机械科学研究院 2004



本文编号：3267065