新型并联太阳跟踪装置的动力学分析

发布时间：2021-08-27 06:43

　　针对并联装置的结构复杂性、动力学模型的高度耦合性和非线性问题,以一种并联太阳跟踪装置为研究对象,对其机构运动特点和逆运动学进行了分析,基于U-K理论提出一种应用于并联机构的拉格朗日法和U-K理论相结合的动力学建模方法。首先,运用拉格朗日法求解了并联机构各支链的动力学模型;其次,考虑并联机构支链对动平台的约束关系,利用层级堆聚思想,在不引入拉格朗日乘子的情况下建立了跟踪装置的基于约束的动力学模型;最后,利用MATLAB和ADAMS联合仿真对所建立的动力学模型进行了求解和验证。结果表明理论计算与仿真分析的一致性。 

【文章来源】：机械科学与技术. 2020,39(01)北大核心CSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

并联跟踪装置示意图

图2 支链结构简图

将三维机构模型导入ADAMS并添加约束,该装置的初始状态为θ1=θ3=-12°,θ2=12°,动平台的位置为Cp=(0,0,0.095),动平台姿态角度为α=β=γ=0。如图3所示,为动平台添加【General Point Motion】进行逆动力学仿真,设置动平台的3个位置参数为:Z=0.1,α=0.3sin5t,β=0.2sin3t,仿真时间设置为5 s。采用跟踪装置在ADAMS中设置的初始状态参数,在MATLAB中对3.1节动力学模型进行理论计算,得到θi角位移和τaci的计算如图4和图5所示。

【参考文献】：
期刊论文
[1]多连杆麦弗逊悬架运动分析与参数优化[J]. 舒红宇,周成,张富森.  机械科学与技术. 2018(10)
[2]起落架摆振多体动力学建模及其在摆振飞行试验中的应用[J]. 谢帅,舒成辉,贾天娇,汪文君.  机械科学与技术. 2018(01)
[3]新型完全各向同性移动并联机器人的动力学分析与仿真[J]. 张彦斌,王增辉,何强,赵浥夫,丁丁.  机械传动. 2017(10)
[4]直线驱动型并联机器人反向动力学分析与验证[J]. 吴超宇,钱小吾,余伟,于今,程敏.  农业机械学报. 2017(12)
[5]基于拉格朗日乘子法的Delta并联机器人简化刚体动力学建模方法[J]. 王刚,刘延杰,吴明月,韩海军.  机械与电子. 2015(07)
[6]基于Lagrange方法的3-PRS并联机构动力学分析[J]. 赵俊伟,李雪锋,陈国强.  机械设计与研究. 2015(02)
[7]应用Udwadia-Kalaba理论对开普勒定律的研究[J]. 甄圣超,赵韩,黄康,夏晖,CHEN YeHwa.  中国科学:物理学 力学 天文学. 2014(01)
[8]一种六输入三自由度并联平台机构分析[J]. 苑飞虎,赵铁石,刘晓,耿明超,陈宇航,殷晶晶.  机器人. 2013(04)

硕士论文
[1]3-DOF并联跟踪机构性能分析与运动控制研究[D]. 袁小龙.兰州理工大学 2018
[2]基于Tau并联机器人的动力学及视觉伺服研究[D]. 洪健.合肥工业大学 2017



本文编号：3365864