本文關(guān)鍵詞：大型薄壁構(gòu)件鏡像加工系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制研究

  更多相關(guān)文章： 大型薄壁構(gòu)件 鏡像加工 Tricept機構(gòu) 顯示力控制 交叉耦合控制

【摘要】：在航空航天工業(yè)中,大型薄壁構(gòu)件因具有弱剛性、大尺度等特點,通常采用化銑工藝進行加工。近年來提出的鏡像銑削技術(shù)以其通用性好、效率高的特點,將取代化銑工藝,成為未來大型薄壁構(gòu)件加工的主要方式,給大型薄壁構(gòu)件加工帶來巨大變革。本文從鏡像加工系統(tǒng)的控制需求出發(fā),對其核心控制問題進行了研究,并針對大型薄壁構(gòu)件和實際加工系統(tǒng)的特點進行了控制策略的確定和控制算法的設(shè)計。針對鏡像加工系統(tǒng)中執(zhí)行機構(gòu)的末端結(jié)構(gòu)特點提出了一種簡單直觀的空間位姿定義方法。基于空間幾何關(guān)系和矢量鏈法對加工側(cè)串聯(lián)機床和支撐側(cè)Tricept混聯(lián)機構(gòu)分別進行了位姿反解分析,為鏡像加工系統(tǒng)的控制提供運動學(xué)基礎(chǔ)。針對支撐側(cè)恒支撐力控制的要求及大型薄壁構(gòu)件易變形的特征,提出了柔順控制策略——基于在線軌跡預(yù)修正力控制器的位置控制型顯示力控制策略。在線軌跡預(yù)修正力控制器包含一個在線軌跡預(yù)修正模塊和一個積分分離式PID模塊,分別實現(xiàn)對預(yù)期軌跡的“粗調(diào)”和“精調(diào)”功能,以提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度和控制精度。通過MATLAB對柔順控制算法進行數(shù)值仿真,結(jié)果表明,與典型的反饋型力控制器相比,上述柔順控制方法在加工過程中具有更好的支撐力跟蹤性能,支撐力誤差的最大值和均方根值分別降低了60%和75%。針對支撐側(cè)與加工側(cè)同步運動的要求,提出了同步控制策略——鏡像加工機構(gòu)關(guān)節(jié)空間交叉耦合控制策略。根據(jù)系統(tǒng)中執(zhí)行機構(gòu)的幾何特征,給出了各關(guān)節(jié)同步誤差的合理定義,并設(shè)計了針對此鏡像加工系統(tǒng)的交叉耦合控制結(jié)構(gòu)。通過MATLAB對同步控制算法進行數(shù)值仿真,結(jié)果表明,與并行控制方式相比,提出的同步控制方法能夠在不降低執(zhí)行機構(gòu)跟蹤性能的前提下,有效提高支撐側(cè)與加工側(cè)的同步協(xié)調(diào)性能,同步誤差的最大值和均方根值分別降低了84%和78%。為驗證提出的柔順控制方法和同步控制方法,設(shè)計了基于數(shù)控十字滑臺系統(tǒng)的實驗驗證平臺。在LabVIEW軟件環(huán)境下分別對提出的柔順控制算法和同步控制算法進行編程和實驗。實驗結(jié)果與數(shù)值仿真效果吻合,驗證了提出的柔順控制方法和同步控制方法的有效性。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：V261

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 趙熙元;;薄壁構(gòu)件約束扭轉(zhuǎn)的近似計算[J];鋼鐵技術(shù);1997年04期

2 陳宇清,魏德敏;薄壁構(gòu)件穩(wěn)定性的研究概況[J];科技情報開發(fā)與經(jīng)濟;2004年09期

3 侯淑娟;李青;龍述堯;;端部圓錐形薄壁構(gòu)件的抗撞性設(shè)計優(yōu)化[J];湖南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2006年03期

4 馬鳳剛;薄壁構(gòu)件彎曲時橫截面的變形[J];新疆工學(xué)院學(xué)報;1997年02期

5 童根樹,張磊;薄壁構(gòu)件彎扭失穩(wěn)的一般理論[J];建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報;2003年03期

6 才珩;;國外書刊文摘[J];混凝土與水泥制品;1982年05期

7 高軒能,鄒銀生,周緒紅;薄壁構(gòu)件幾何非線性方程及其邊界條件[J];湖南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);1996年06期

8 趙熙元;開口薄壁構(gòu)件約束扭轉(zhuǎn)的近似計算[J];鋼結(jié)構(gòu);1997年02期

9 葉志明;任月芬;;薄壁構(gòu)件屈曲與優(yōu)化問題的研究[J];福州大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2005年S1期

10 ;一種基于廣義梁理論的薄壁構(gòu)件分析的新方法[J];鋼結(jié)構(gòu);2011年11期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 余江滔;陸洲導(dǎo);劉幸;;不等肢長二板開口薄壁構(gòu)件約束翹曲的分析[A];第17屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會議論文集（第Ⅰ冊）[C];2008年

2 童根樹;張磊;;薄壁構(gòu)件彎扭失穩(wěn)的新假想荷載法[A];鋼結(jié)構(gòu)工程研究（四）——中國鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會結(jié)構(gòu)穩(wěn)定與疲勞分會2002年學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2002年

3 溫鵬;張旭東;陳武柱;;薄壁構(gòu)件激光修復(fù)焊時的變形及其控制研究[A];第十一次全國焊接會議論文集（第1冊）[C];2005年

4 童根樹;張磊;;薄壁構(gòu)件彎扭失穩(wěn)的新能量法[A];鋼結(jié)構(gòu)工程研究（四）——中國鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會結(jié)構(gòu)穩(wěn)定與疲勞分會2002年學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2002年

5 陳秉智;傘軍民;孫彥彬;兆文忠;;薄壁構(gòu)件的抗碰撞吸能研究與優(yōu)化[A];第五屆中國CAE工程分析技術(shù)年會論文集[C];2009年

6 張其林;沈祖炎;;薄壁構(gòu)件整體穩(wěn)定——局部穩(wěn)定相互作用問題的有限元分析[A];中國土木工程學(xué)會計算機應(yīng)用學(xué)會學(xué)術(shù)報告會論文集（4）[C];1989年

7 李東;張磊;童根樹;郭立湘;;正確使用ANSYS有限元模型分析薄壁截面梁的整體穩(wěn)定性[A];鋼結(jié)構(gòu)工程研究（七）——中國鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會結(jié)構(gòu)穩(wěn)定與疲勞分會2008年學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2008年

8 李新武;華玉武;汪志強;;北京奧運五棵松體育館大截面異型薄壁鋼柱制造技術(shù)[A];中國大型建筑鋼結(jié)構(gòu)工程設(shè)計與施工[C];2007年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 安世亞太 孟志華;ANSYS在航空薄壁構(gòu)件結(jié)構(gòu)設(shè)計的應(yīng)用[N];中國航空報;2005年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 金聲;開口薄壁構(gòu)件的單肢解析化分析[D];重慶大學(xué);2009年

2 張磊;考慮橫向正應(yīng)力影響的薄壁構(gòu)件穩(wěn)定理論及其應(yīng)用[D];浙江大學(xué);2005年

3 侯淑娟;薄壁構(gòu)件的抗撞性優(yōu)化設(shè)計[D];湖南大學(xué);2007年

4 譚麗輝;參數(shù)化薄壁構(gòu)件模型的耐撞性分析與優(yōu)化設(shè)計[D];吉林大學(xué);2014年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王偉;鋁合金淬火厚板應(yīng)力場分布及其對加工變形影響的研究[D];中南林業(yè)科技大學(xué);2015年

2 于春濤;航空薄壁構(gòu)件加工變形研究[D];上海交通大學(xué);2015年

3 王超;含裂紋偏心受壓開口薄壁圓柱殼的斷裂和穩(wěn)定性研究[D];西安建筑科技大學(xué);2016年

4 謝敏;大型薄壁構(gòu)件鏡像加工裝備數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計[D];大連理工大學(xué);2016年

5 王舟;大型薄壁構(gòu)件鏡像加工系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制研究[D];大連理工大學(xué);2016年

6 李彬;薄壁構(gòu)件穩(wěn)定性分析[D];大連理工大學(xué);2016年

7 林冰;任意約束條件下薄壁構(gòu)件臨界荷載的有限元計算[D];昆明理工大學(xué);2002年

8 石鑫;帶橫向聯(lián)系的薄壁構(gòu)件整體穩(wěn)定研究[D];河北工程大學(xué);2014年

9 張偉;薄壁構(gòu)件的抗彎性優(yōu)化及其在車門防撞梁上的應(yīng)用[D];合肥工業(yè)大學(xué);2014年

10 張枝丹;多胞填充薄壁構(gòu)件的抗撞性優(yōu)化設(shè)計[D];湖南大學(xué);2013年

，

本文編號：1200764