并聯(lián)式六自由度液壓運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的分析與研究
本文關(guān)鍵詞:并聯(lián)式六自由度液壓運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的分析與研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:并聯(lián)機(jī)構(gòu)又稱為并聯(lián)機(jī)器人,其具有剛度大、負(fù)載能力強(qiáng)、運(yùn)動(dòng)速度快、沒(méi)有累積誤差等優(yōu)點(diǎn),在機(jī)器人領(lǐng)域中逐漸成為一個(gè)研究熱點(diǎn)。本課題與企業(yè)合作,對(duì)并聯(lián)六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)進(jìn)行理論分析和應(yīng)用研究,并根據(jù)具體的技術(shù)參數(shù)要求對(duì)平臺(tái)具體參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算,最終完成平臺(tái)的研制工作。全文的主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)部分: (1)對(duì)并聯(lián)六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,計(jì)算出平臺(tái)的自由度。分析平臺(tái)位置正解和位置反解,并給出正解和反解的具體計(jì)算公式。根據(jù)平臺(tái)的技術(shù)要求完成平臺(tái)機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)工作,并通過(guò)ADAMS對(duì)平臺(tái)設(shè)計(jì)參數(shù)的正確性和可行性進(jìn)行驗(yàn)證分析。 (2)對(duì)并聯(lián)六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì),確定其驅(qū)動(dòng)方式,繪制出液壓系統(tǒng)原理圖并完成系統(tǒng)主要元件的計(jì)算和選型工作,介紹變量柱塞泵、伺服閥和磁致伸縮位移傳感器的主要工作原理。通過(guò)AMESim仿真分析驗(yàn)證液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)的正確性和可行性。 (3)對(duì)單通道電液位置伺服控制系統(tǒng)進(jìn)行分析,建立對(duì)稱閥控制非對(duì)稱缸的數(shù)學(xué)模型,并對(duì)伺服控制系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)。確定伺服閥、位移傳感器、伺服油缸等主要元件的傳遞函數(shù)模型,通過(guò)Matlab編程對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性進(jìn)行分析。 (4)結(jié)合傳統(tǒng)PID控制優(yōu)缺點(diǎn),并根據(jù)平臺(tái)控制系統(tǒng)本身的特點(diǎn)設(shè)計(jì)模糊PID控制器,通過(guò)Simulink建模仿真對(duì)兩者的控制性能進(jìn)行比較。完成平臺(tái)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和選型工作,并通過(guò)Visual Basic編程軟件設(shè)計(jì)出平臺(tái)人機(jī)控制界面。
【關(guān)鍵詞】:并聯(lián)機(jī)構(gòu) 電液伺服控制 AMESim 動(dòng)態(tài)特性 模糊自適應(yīng)
【學(xué)位授予單位】:合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TH137
【目錄】:
- 致謝7-8
- 摘要8-9
- ABSTRACT9-12
- 插圖清單12-14
- 表格清單14-15
- 第一章 緒論15-21
- 1.1 課題來(lái)源和研究意義15
- 1.2 六自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)介紹15-17
- 1.2.1 六自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)發(fā)展概述16-17
- 1.2.2 并聯(lián)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)17
- 1.3 六自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的應(yīng)用17-19
- 1.4 課題研究的內(nèi)容和研究方法19-21
- 第二章 并聯(lián)六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)21-37
- 2.1 平臺(tái)機(jī)構(gòu)形式介紹21
- 2.2 Stewart并聯(lián)平臺(tái)的機(jī)構(gòu)分析21-22
- 2.3 六自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析22-26
- 2.3.1 機(jī)構(gòu)的位置反解22-24
- 2.3.2 機(jī)構(gòu)的位置正解24-26
- 2.4 六自由度平臺(tái)的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)26-31
- 2.4.1 六自由度平臺(tái)主要技術(shù)要求26-27
- 2.4.2 六自由度平臺(tái)結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)27
- 2.4.3 六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)建模仿真27-31
- 2.5 基于虛擬樣機(jī)的仿真分析31-36
- 2.5.1 平臺(tái)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)驗(yàn)證31-34
- 2.5.2 伺服油缸驅(qū)動(dòng)力仿真分析34-36
- 2.6 本章小結(jié)36-37
- 第三章 運(yùn)動(dòng)平臺(tái)液壓伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)37-49
- 3.1 六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)液壓伺服系統(tǒng)介紹37
- 3.2 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)37-44
- 3.2.1 油源形式選擇37-38
- 3.2.2 伺服系統(tǒng)控制方式的選擇38
- 3.2.3 六自由度平臺(tái)液壓伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)38-39
- 3.2.4 伺服油缸設(shè)計(jì)39
- 3.2.5 液壓泵的選型39-42
- 3.2.6 伺服閥的選擇42-43
- 3.2.7 位移傳感器的選型43-44
- 3.3 基于AMESim的液壓系統(tǒng)建模仿真44-48
- 3.3.1 AMESim簡(jiǎn)介44
- 3.3.2 基于AMESim的建模方法與步驟44-46
- 3.3.3 液壓系統(tǒng)仿真驗(yàn)證分析46-48
- 3.4 本章小結(jié)48-49
- 第四章 單通道電液伺服控制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性分析49-67
- 4.1 引言49
- 4.2 閥控缸的基本方程49-59
- 4.2.1 定義伺服閥負(fù)載流量和負(fù)載壓力49-50
- 4.2.2 當(dāng)x_v≥0時(shí),伺服閥控非對(duì)稱缸系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型50-54
- 4.2.3 當(dāng)x_v<0時(shí),伺服閥控非對(duì)稱缸系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型54-58
- 4.2.4 伺服放大器傳遞函數(shù)確定58
- 4.2.5 位移傳感器傳遞函數(shù)的確定58
- 4.2.6 伺服閥傳遞函數(shù)的確定58-59
- 4.3 伺服閥控伺服缸系統(tǒng)傳遞函數(shù)確定59-60
- 4.4 單通道電液控制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性分析60-66
- 4.4.1 活塞桿伸出時(shí)的液壓系統(tǒng)特性分析60-63
- 4.4.2 活塞桿縮回時(shí)的液壓系統(tǒng)特性分析63-66
- 4.5 本章小結(jié)66-67
- 第五章 并聯(lián)六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)67-83
- 5.1 引言67
- 5.2 常規(guī)PID控制和模糊控制技術(shù)簡(jiǎn)介67-73
- 5.2.1 常規(guī)PID控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介67-71
- 5.2.2 模糊控制技術(shù)簡(jiǎn)介71-73
- 5.3 基于MATLAB的模糊控制器設(shè)計(jì)與仿真73-78
- 5.3.1 模糊PID控制器設(shè)計(jì)73-76
- 5.3.2 基于Simulink的電液伺服系統(tǒng)仿真76-78
- 5.4 并聯(lián)六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)78-82
- 5.4.1 工作原理78-79
- 5.4.2 控制平臺(tái)硬件模塊選型79-80
- 5.4.3 平臺(tái)控制系統(tǒng)軟件模塊的分析與設(shè)計(jì)80-82
- 5.5 本章小結(jié)82-83
- 第六章 總結(jié)與展望83-85
- 6.1 總結(jié)83
- 6.2 展望83-85
- 參考文獻(xiàn)85-88
- 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動(dòng)及成果情況88
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:并聯(lián)式六自由度液壓運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的分析與研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
,本文編號(hào):344868
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