平面軌跡機構(gòu)概率分析與穩(wěn)健性設(shè)計
本文關(guān)鍵詞:平面軌跡機構(gòu)概率分析與穩(wěn)健性設(shè)計,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:在機構(gòu)學(xué)領(lǐng)域,軌跡機構(gòu)的運動綜合研究一直活躍。無論是針對精確點綜合還是連續(xù)軌跡綜合,許多學(xué)者致力于綜合模型改進(jìn)和求解方法的研究,其目的在于提高運動綜合精度,即減小機構(gòu)的運動誤差。但上述研究均在確定性范圍對機構(gòu)進(jìn)行運動設(shè)計。對于真實機構(gòu)而言,系統(tǒng)內(nèi)外部總是存在不確定性的作用,如制造公差、運動副間隙、磨損、受熱受力變形等,導(dǎo)致平面軌跡機構(gòu)運動的實際運動輸出與理想輸出存在一定的偏差,進(jìn)而導(dǎo)致機構(gòu)的運動精度失效、運動不可靠等,本文以概率方法來處理平面軌跡機構(gòu)中的隨機不確定性因素對運動誤差的影響。最后,利用機構(gòu)綜合運動誤差的均值和方差構(gòu)建軌跡型機構(gòu)的穩(wěn)健設(shè)計模型,進(jìn)而保證了機構(gòu)對不確定性的穩(wěn)健性。本文的主要研究工作可概述為:1、在平面連桿軌跡機構(gòu)運動學(xué)及運動性能分析的基礎(chǔ)上,結(jié)合機構(gòu)連桿尺寸公差隨機性和結(jié)構(gòu)誤差的影響,建立平面連桿軌跡機構(gòu)輸出運動綜合誤差模型,分析連桿尺寸公差的隨機性對軌跡機構(gòu)輸出運動精度的影響。2、采用雙變量降維方法導(dǎo)出了機構(gòu)運動綜合誤差的各階原點矩計算公式,并進(jìn)一步推導(dǎo)出機構(gòu)運動綜合誤差的均值和方差的計算公式。最后給出數(shù)值算例對所提方法的有效性進(jìn)行驗證。3、基于機構(gòu)系統(tǒng)內(nèi)外不確定性的作用,在考慮平面連桿機構(gòu)的連桿尺寸公差隨機性的情況下進(jìn)行概率設(shè)計,利用機構(gòu)運動綜合誤差的均值和方差建立平面連桿軌跡機構(gòu)的穩(wěn)健性綜合設(shè)計模型,并通過數(shù)值算例對提出的穩(wěn)健性綜合設(shè)計模型與確定性設(shè)計模型進(jìn)行分析對比。結(jié)果表明:穩(wěn)健性設(shè)計方法比確定性設(shè)計在提高機構(gòu)設(shè)計質(zhì)量方面更具優(yōu)越性。
【關(guān)鍵詞】:平面軌跡機構(gòu) 運動誤差 統(tǒng)計矩 雙變量降維方法 穩(wěn)健性綜合
【學(xué)位授予單位】:西華大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TH112
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-8
- 1 緒論8-18
- 1.1 論文研究的目的和意義8-11
- 1.2 機構(gòu)可靠性研究概況11-12
- 1.3 平面軌跡機構(gòu)可靠性與穩(wěn)健性相關(guān)研究12-16
- 1.3.1 平面軌跡機構(gòu)可靠性相關(guān)研究12-14
- 1.3.2 平面軌跡機構(gòu)穩(wěn)健性相關(guān)研究14-16
- 1.4 本文所研究內(nèi)容和方法16-18
- 2 統(tǒng)計矩分析——降維積分18-29
- 2.1 響應(yīng)函數(shù)原點矩的計算19
- 2.2 隨機變量的Rosenblatt變換19-20
- 2.3 降維積分理論20-26
- 2.3.1 單變量降維積分21-23
- 2.3.2 雙變量降維積分23-26
- 2.4 高斯——埃爾米特積分計算統(tǒng)計矩26-27
- 2.5 本章小結(jié)27-29
- 3 平面四桿軌跡機構(gòu)的概率分析方法29-40
- 3.1 機構(gòu)運動誤差建模30-31
- 3.1.1 機構(gòu)運動分析30-31
- 3.1.2 機構(gòu)運動綜合誤差的概率模型31
- 3.2 機構(gòu)綜合誤差的統(tǒng)計矩分析31-35
- 3.2.1 解析方法31-33
- 3.2.2 雙變量降維方法33-35
- 3.3 數(shù)值算例35-39
- 3.4 本章小結(jié)39-40
- 4 平面四桿軌跡機構(gòu)的穩(wěn)健性綜合40-59
- 4.1 機構(gòu)穩(wěn)健性綜合概況40-46
- 4.1.1 基于質(zhì)量—成本模型的穩(wěn)健性設(shè)計41-42
- 4.1.2 基于靈敏度附加項模型的穩(wěn)健性設(shè)計42-44
- 4.1.3 基于響應(yīng)面模型的穩(wěn)健性設(shè)計44-46
- 4.1.4 基于質(zhì)量損失模型的穩(wěn)健性設(shè)計46
- 4.2 平面軌跡機構(gòu)的穩(wěn)健性46-48
- 4.2.1 質(zhì)量損失函數(shù)46-47
- 4.2.2 穩(wěn)健性評估47-48
- 4.3 平面四桿軌跡機構(gòu)穩(wěn)健性設(shè)計模型48-54
- 4.3.1 確定性設(shè)計模型48-51
- 4.3.2 穩(wěn)健性設(shè)計模型51-54
- 4.4 數(shù)值算例54-58
- 4.5 本章小結(jié)58-59
- 結(jié)論與展望59-61
- 結(jié)論59-60
- 展望60-61
- 參考文獻(xiàn)61-66
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文及科研成果66-67
- 致謝67-68
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