带锯机送料平台姿态仿真及补偿控制研究
发布时间：2021-12-27 22:02
曲线送料平台是用于细木工带锯机曲线锯切时自动送料的装置。平台末端姿态的准确性直接影响被加工件的锯切轨迹精度和锯切面光洁度。平台末端转角与曲线锯切路径不匹配时,甚至会损坏带锯锯条,严重影响带锯机工作的可靠性和锯条寿命。误差补偿是提高运动精度的主要方法,因此分析机构各构件运动误差,研究动态补偿控制策略是很有必要的。模仿人工送料研发了细木工带锯机曲线送料平台的机构方案,在机构运动姿态几何关系的基础上,运用D-H坐标转换法求解送料平台位置反解,建立了机构位置反解数学模型。并求解基于拉格朗日运动方程的机构动力学传递函数,得到了机构末端姿态与输入位移之间的传递数学关系式。运用多体动力学软件Adams对机构进行动力学仿真,分析机构运动姿态与各输入函数的传递关系,通过姿态仿真的方式分析了螺母位移误差、连杆形变等因素对平台末端姿态的影响传递规律,并在仿真分析的基础上建立了机构的误差模型。通过对机构姿态进行仿真分析,提出了机构的误差补偿控制策略,提出采用一种单神经元PID补偿控制算法进行补偿控制。联合Matlab和Adams对送料平台补偿控制算法进行仿真分析,通过神经网络算法自学习功能调整单神经元PID算...
【文章来源】： 东北林业大学黑龙江省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：56 页
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究的目的意义
1.2 国内外相关研究现状及发展趋势
1.2.1 机构仿真分析国内外研究现状及发展趋势
1.2.2 机构补偿控制国内外研究现状
1.3 研究的主要内容
2 带锯机送料平台机构原理及运动分析
2.1 送料平台机构原理与优化
2.2 送料平台连杆尺寸及装配尺寸的优化
2.3 送料平台运动学分析
2.3.1 送料平台转角机构位置反解
2.3.2 送料平台插补机构位置反解
2.4 送料平台动力学解析
2.5 送料平台雅克比矩阵分析
2.5.1 构建送料平台转角机构雅可比矩阵
2.5.2 送料平台雅克比矩阵奇异性分析
2.6 本章小结
3 带锯机送料平台姿态仿真与误差分析
3.1 送料平台仿真模型搭建
3.2 送料平台姿态仿真与运动分析
3.2.1 送料平台螺纹传动分析
3.2.2 送料平台连杆受力及形变分析
3.2.3 送料平台夹具受力与位移分析
3.3 送料平台误差分析与建模
3.3.1 送料平台连杆形变引起的误差分析与建模
3.3.2 送料平台螺纹副误差分析与建模
3.3.3 送料平台装配误差分析与建模
3.4 本章小结
4 带锯机送料平台补偿控制策略及仿真验证
4.1 送料平台补偿控制策略研究
4.2 送料平台补偿控制器设计
4.3 送料平台补偿控制策略仿真分析
4.3.1 Simulink模型搭建
4.3.2 仿真结果与分析
4.4 本章小结
5 带锯机送料平台锯切送料实验分析
5.1 带锯机送料平台样机介绍
5.1.1 送料平台样机搭建
5.1.2 送料平台控制系统介绍
5.2 实验原理与步骤
5.3 实验结果与讨论
5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种自适应的四轴飞行器PID控制算法 [J]. 李威,邱霞,徐德利. 湖北理工学院学报. 2020(01)
[2]机械设计制造及其自动化中计算机技术的应用 [J]. 李昱. 南方农机. 2019(21)
[3]平面2-DOF冗余驱动并联机构弹性动力学分析 [J]. 李永泉,张阳,万一心,张立杰. 机械设计. 2019(09)
[4]仿真技术在机械设计制造中的应用探讨 [J]. 胡钢. 现代工业经济和信息化. 2019(08)
[5]一种5自由度并联机构运动学及仿真研究 [J]. 王辰宇,杨世文,夏昊. 机械传动. 2019(02)
[6]Matlab与Adams联合仿真在数控机床上的应用 [J]. 原永亮. 濮阳职业技术学院学报. 2018(06)
[7]基于计算机仿真技术的发展及其应用 [J]. 郝雅萍. 电子技术与软件工程. 2018(20)
[8]自调整模糊PID控制及MATLAB仿真 [J]. 梁观坡,邹泽华,叶盛杰,朱忠雄,刘林潇,张劲枫,赖芃宇,胡至楠. 科技风. 2018(11)
[9]机械加工中对精度加工制造造成影响的因素 [J]. 刘帅. 内燃机与配件. 2018(06)
[10]曲线带锯机锯路宽度及锯切半径的分析 [J]. 任长清,姜鑫,李金磊,王新,顿国强. 林产工业. 2018(02)
博士论文
[1]在机器人系统中神经网络智能控制技术的研究[D]. 陈杰.西安电子科技大学. 2015
硕士论文
[1]绳索驱动六自由度运动系统尺度综合与控制研究[D]. 刘超.哈尔滨工业大学. 2019
[2]六自由度并联机构误差分析和补偿[D]. 宋晓飞.重庆大学. 2012
本文编号：3552816
【文章来源】： 东北林业大学黑龙江省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：56 页
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究的目的意义
1.2 国内外相关研究现状及发展趋势
1.2.1 机构仿真分析国内外研究现状及发展趋势
1.2.2 机构补偿控制国内外研究现状
1.3 研究的主要内容
2 带锯机送料平台机构原理及运动分析
2.1 送料平台机构原理与优化
2.2 送料平台连杆尺寸及装配尺寸的优化
2.3 送料平台运动学分析
2.3.1 送料平台转角机构位置反解
2.3.2 送料平台插补机构位置反解
2.4 送料平台动力学解析
2.5 送料平台雅克比矩阵分析
2.5.1 构建送料平台转角机构雅可比矩阵
2.5.2 送料平台雅克比矩阵奇异性分析
2.6 本章小结
3 带锯机送料平台姿态仿真与误差分析
3.1 送料平台仿真模型搭建
3.2 送料平台姿态仿真与运动分析
3.2.1 送料平台螺纹传动分析
3.2.2 送料平台连杆受力及形变分析
3.2.3 送料平台夹具受力与位移分析
3.3 送料平台误差分析与建模
3.3.1 送料平台连杆形变引起的误差分析与建模
3.3.2 送料平台螺纹副误差分析与建模
3.3.3 送料平台装配误差分析与建模
3.4 本章小结
4 带锯机送料平台补偿控制策略及仿真验证
4.1 送料平台补偿控制策略研究
4.2 送料平台补偿控制器设计
4.3 送料平台补偿控制策略仿真分析
4.3.1 Simulink模型搭建
4.3.2 仿真结果与分析
4.4 本章小结
5 带锯机送料平台锯切送料实验分析
5.1 带锯机送料平台样机介绍
5.1.1 送料平台样机搭建
5.1.2 送料平台控制系统介绍
5.2 实验原理与步骤
5.3 实验结果与讨论
5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种自适应的四轴飞行器PID控制算法 [J]. 李威,邱霞,徐德利. 湖北理工学院学报. 2020(01)
[2]机械设计制造及其自动化中计算机技术的应用 [J]. 李昱. 南方农机. 2019(21)
[3]平面2-DOF冗余驱动并联机构弹性动力学分析 [J]. 李永泉,张阳,万一心,张立杰. 机械设计. 2019(09)
[4]仿真技术在机械设计制造中的应用探讨 [J]. 胡钢. 现代工业经济和信息化. 2019(08)
[5]一种5自由度并联机构运动学及仿真研究 [J]. 王辰宇,杨世文,夏昊. 机械传动. 2019(02)
[6]Matlab与Adams联合仿真在数控机床上的应用 [J]. 原永亮. 濮阳职业技术学院学报. 2018(06)
[7]基于计算机仿真技术的发展及其应用 [J]. 郝雅萍. 电子技术与软件工程. 2018(20)
[8]自调整模糊PID控制及MATLAB仿真 [J]. 梁观坡,邹泽华,叶盛杰,朱忠雄,刘林潇,张劲枫,赖芃宇,胡至楠. 科技风. 2018(11)
[9]机械加工中对精度加工制造造成影响的因素 [J]. 刘帅. 内燃机与配件. 2018(06)
[10]曲线带锯机锯路宽度及锯切半径的分析 [J]. 任长清,姜鑫,李金磊,王新,顿国强. 林产工业. 2018(02)
博士论文
[1]在机器人系统中神经网络智能控制技术的研究[D]. 陈杰.西安电子科技大学. 2015
硕士论文
[1]绳索驱动六自由度运动系统尺度综合与控制研究[D]. 刘超.哈尔滨工业大学. 2019
[2]六自由度并联机构误差分析和补偿[D]. 宋晓飞.重庆大学. 2012
本文编号：3552816
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