基于模擬工程車輛駕駛的Stewart平臺振動與控制研究
發(fā)布時間:2022-02-12 22:56
針對大噸位裝載機和雙鋼輪壓路機駕駛室研發(fā)需求,本文以6-UPU Stewart平臺為研究對象,通過模擬不同典型路況及工況下工程車輛駕駛情況,以驗證在產品研發(fā)試制階段人機操作舒適性,縮短駕駛室研發(fā)周期為目的,為主流工程車輛駕駛室研發(fā)提供研究平臺。本課題以此為背景,從平臺振動分析、運動學控制以及相關實驗等方面展開研究,主要研究內容如下:首先,對運動模擬Stewart平臺進行運動學驗證,建立平臺反解、速度、加速度模型,在此基礎上,驗證平臺工作空間、速度與加速度能否滿足運動模擬駕駛設計要求;通過分支剛度模型,得到了平臺的剛度矩陣,為后續(xù)振動研究奠定基礎。其次,建立運動模擬Stewart平臺的振動模型,首先基于虛功原理的方法,考慮各關節(jié)的剛度、桿件及運動平臺受載影響,建立運動模擬Stewart平臺的動力學模型;考慮實際工況條件,對動力學模型進行簡化,得到平臺的振動模型;利用MATLAB軟件進行輔助求解,計算出運動模擬Stewart平臺在工作空間內的不同階固有頻率以及平臺自由振動響應和受迫振動響應。再次,由于運動模擬Stewart平臺運動范圍有限,不能完全模擬工程車輛的運動狀態(tài),所以要依靠洗出濾波...
【文章來源】:燕山大學河北省
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
早期并聯(lián)機器人
的研究開始的比較晚,上個世紀九十年代,一臺并聯(lián)機構,如圖 1-2 所示;從此之后,進行更全面的研究,研究領域也逐漸全面用于操作抓放的二自由度并聯(lián)機器人b) Stewart 飛行模擬器并聯(lián)機器人
圖 1-4 五軸并聯(lián)聯(lián)動機床 圖 1-5 六維力傳感器圖 1-6 并聯(lián)醫(yī)療機器人 圖 1-7 P-Lite Hexapod 并聯(lián)機器人Stewart 平臺是并聯(lián)機構中典型的一種機構,由于其承載能力強、定位精度高,在航天軍事、駕駛模擬等眾多領域得到廣泛應用[15-17]。圖 1-8 為美國國家航天局練航天駕駛員使用的飛行模擬器;圖 1-9 軍事上所用的機槍系統(tǒng)穩(wěn)定平臺,為射證了準確度;圖 1-10 所示是應用在娛樂場景的虛擬賽車駕駛座椅;圖 1-11 所示
【參考文獻】:
期刊論文
[1]液壓伺服驅動3-UPS/S并聯(lián)穩(wěn)定平臺振動響應分析[J]. 李玉昆,李永泉,萬一心,強紅賓,張立杰. 中國機械工程. 2019(04)
[2]三自由度并聯(lián)機床動力學響應研究[J]. 董旭,高鐵紅. 組合機床與自動化加工技術. 2018(11)
[3]用虛功原理解靜力學難題[J]. 周碧華. 物理教學. 2018(10)
[4]倍福:5G+工業(yè)自動化 讓未來智慧工廠觸手可及[J]. 秦牧. 今日制造與升級. 2018(10)
[5]一種改進的Stewart平臺Newton-Euler動力學模型[J]. 何兆麒,薛冬新,張娟,宋希庚. 振動與沖擊. 2018(09)
[6]Stewart平臺多能域系統(tǒng)動力學全解建模與實驗[J]. 李永泉,劉天旭,王立捷,張立杰,程雪利. 農業(yè)機械學報. 2018(04)
[7](2PRR)2+R平面并聯(lián)機構的剛度與固有頻率[J]. 張東勝,許允斗,姚建濤,趙永生. 光學精密工程. 2017(11)
[8]基于虛功原理的Stewart-Gough型并聯(lián)機構的逆動力學研究[J]. 高剛毅,姜全新,陳暢子. 江蘇科技大學學報(自然科學版). 2017(03)
[9]三環(huán)直流伺服控制系統(tǒng)的設計與仿真[J]. 趙竹青. 自動化與儀器儀表. 2017(04)
[10]基于并聯(lián)構型的飛機裝配調姿定位機構精度研究[J]. 王偉,張春亮,白新宇,丁力平. 航空制造技術. 2017(Z1)
博士論文
[1]電液驅動3-UPS/S并聯(lián)穩(wěn)定平臺機構優(yōu)化及動力學模型研究[D]. 郭菲.燕山大學 2016
[2]六自由度運動模擬平臺的分析及結構參數(shù)的優(yōu)化[D]. 劉國軍.哈爾濱工業(yè)大學 2014
[3]球面2-DOF并聯(lián)機構的理論分析與實驗研究[D]. 李永泉.燕山大學 2012
碩士論文
[1]基于Stewart結構的六自由度并聯(lián)穩(wěn)定平臺技術研究[D]. 高建峰.山東大學 2018
[2]輪式拖拉機駕駛模擬器關鍵部件的設計與研究[D]. 常傳義.黑龍江八一農墾大學 2017
[3]折頁式三自由度并聯(lián)機構結構優(yōu)化與固有頻率研究[D]. 蔡云飛.哈爾濱工業(yè)大學 2017
[4]被動式Stewart隔振平臺的隔振性能仿真研究[D]. 唐小斌.蘭州理工大學 2017
[5]并聯(lián)微定位平臺結構優(yōu)化及位姿檢測系統(tǒng)研究[D]. 荊龍賓.中國航天科技集團公司第一研究院 2017
[6]新型3-PUU空間并聯(lián)機器人運動控制研究[D]. 吳海燕.重慶大學 2016
[7]并聯(lián)三自由度振動臺優(yōu)化設計與動態(tài)特性研究[D]. 李忠杰.燕山大學 2015
[8]3-UPS/S樣機性能分析及運動規(guī)劃研究[D]. 馬亞磊.燕山大學 2015
[9]C形龍門架并聯(lián)銑床剛度與動態(tài)特性研究[D]. 果金龍.南京理工大學 2015
[10]基于并聯(lián)機構的穩(wěn)定平臺建模與控制[D]. 劉義德.哈爾濱工業(yè)大學 2009
本文編號:3622535
【文章來源】:燕山大學河北省
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
早期并聯(lián)機器人
的研究開始的比較晚,上個世紀九十年代,一臺并聯(lián)機構,如圖 1-2 所示;從此之后,進行更全面的研究,研究領域也逐漸全面用于操作抓放的二自由度并聯(lián)機器人b) Stewart 飛行模擬器并聯(lián)機器人
圖 1-4 五軸并聯(lián)聯(lián)動機床 圖 1-5 六維力傳感器圖 1-6 并聯(lián)醫(yī)療機器人 圖 1-7 P-Lite Hexapod 并聯(lián)機器人Stewart 平臺是并聯(lián)機構中典型的一種機構,由于其承載能力強、定位精度高,在航天軍事、駕駛模擬等眾多領域得到廣泛應用[15-17]。圖 1-8 為美國國家航天局練航天駕駛員使用的飛行模擬器;圖 1-9 軍事上所用的機槍系統(tǒng)穩(wěn)定平臺,為射證了準確度;圖 1-10 所示是應用在娛樂場景的虛擬賽車駕駛座椅;圖 1-11 所示
【參考文獻】:
期刊論文
[1]液壓伺服驅動3-UPS/S并聯(lián)穩(wěn)定平臺振動響應分析[J]. 李玉昆,李永泉,萬一心,強紅賓,張立杰. 中國機械工程. 2019(04)
[2]三自由度并聯(lián)機床動力學響應研究[J]. 董旭,高鐵紅. 組合機床與自動化加工技術. 2018(11)
[3]用虛功原理解靜力學難題[J]. 周碧華. 物理教學. 2018(10)
[4]倍福:5G+工業(yè)自動化 讓未來智慧工廠觸手可及[J]. 秦牧. 今日制造與升級. 2018(10)
[5]一種改進的Stewart平臺Newton-Euler動力學模型[J]. 何兆麒,薛冬新,張娟,宋希庚. 振動與沖擊. 2018(09)
[6]Stewart平臺多能域系統(tǒng)動力學全解建模與實驗[J]. 李永泉,劉天旭,王立捷,張立杰,程雪利. 農業(yè)機械學報. 2018(04)
[7](2PRR)2+R平面并聯(lián)機構的剛度與固有頻率[J]. 張東勝,許允斗,姚建濤,趙永生. 光學精密工程. 2017(11)
[8]基于虛功原理的Stewart-Gough型并聯(lián)機構的逆動力學研究[J]. 高剛毅,姜全新,陳暢子. 江蘇科技大學學報(自然科學版). 2017(03)
[9]三環(huán)直流伺服控制系統(tǒng)的設計與仿真[J]. 趙竹青. 自動化與儀器儀表. 2017(04)
[10]基于并聯(lián)構型的飛機裝配調姿定位機構精度研究[J]. 王偉,張春亮,白新宇,丁力平. 航空制造技術. 2017(Z1)
博士論文
[1]電液驅動3-UPS/S并聯(lián)穩(wěn)定平臺機構優(yōu)化及動力學模型研究[D]. 郭菲.燕山大學 2016
[2]六自由度運動模擬平臺的分析及結構參數(shù)的優(yōu)化[D]. 劉國軍.哈爾濱工業(yè)大學 2014
[3]球面2-DOF并聯(lián)機構的理論分析與實驗研究[D]. 李永泉.燕山大學 2012
碩士論文
[1]基于Stewart結構的六自由度并聯(lián)穩(wěn)定平臺技術研究[D]. 高建峰.山東大學 2018
[2]輪式拖拉機駕駛模擬器關鍵部件的設計與研究[D]. 常傳義.黑龍江八一農墾大學 2017
[3]折頁式三自由度并聯(lián)機構結構優(yōu)化與固有頻率研究[D]. 蔡云飛.哈爾濱工業(yè)大學 2017
[4]被動式Stewart隔振平臺的隔振性能仿真研究[D]. 唐小斌.蘭州理工大學 2017
[5]并聯(lián)微定位平臺結構優(yōu)化及位姿檢測系統(tǒng)研究[D]. 荊龍賓.中國航天科技集團公司第一研究院 2017
[6]新型3-PUU空間并聯(lián)機器人運動控制研究[D]. 吳海燕.重慶大學 2016
[7]并聯(lián)三自由度振動臺優(yōu)化設計與動態(tài)特性研究[D]. 李忠杰.燕山大學 2015
[8]3-UPS/S樣機性能分析及運動規(guī)劃研究[D]. 馬亞磊.燕山大學 2015
[9]C形龍門架并聯(lián)銑床剛度與動態(tài)特性研究[D]. 果金龍.南京理工大學 2015
[10]基于并聯(lián)機構的穩(wěn)定平臺建模與控制[D]. 劉義德.哈爾濱工業(yè)大學 2009
本文編號:3622535
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