本文關(guān)鍵詞：火箭推進(jìn)劑加注裝置優(yōu)化設(shè)計(jì)與阻抗控制研究

  更多相關(guān)文章： 結(jié)構(gòu)優(yōu)化 阻抗控制 環(huán)境參數(shù)在線估計(jì) 多自由度柔順力控制

【摘要】：火箭推進(jìn)劑的加注是火箭發(fā)射前至關(guān)重要的準(zhǔn)備環(huán)節(jié)。由于推進(jìn)劑具有劇毒和強(qiáng)烈的腐蝕性,其加注工作要求嚴(yán)格且風(fēng)險(xiǎn)大危險(xiǎn)性高,所以實(shí)現(xiàn)推進(jìn)劑加注的無(wú)人化和自動(dòng)化不僅有助于提高加注效率而且可以大大降低操作人員的危險(xiǎn)性�；鸺诎l(fā)射準(zhǔn)備時(shí),會(huì)受到風(fēng)力等外界因素的影響而產(chǎn)生無(wú)規(guī)律的自由運(yùn)動(dòng),所以在設(shè)計(jì)火箭推進(jìn)劑加注裝置時(shí),不僅要求要具有各自由度運(yùn)動(dòng)能力,還應(yīng)具有一定的柔順性,這樣才不會(huì)在箭體活門(mén)接口處產(chǎn)生過(guò)大的接觸力或力矩,對(duì)箭體造成損傷。因此本課題需要研究Stewart平臺(tái)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì),以使系統(tǒng)功率最小降低運(yùn)行成本;研究位置伺服系統(tǒng)的特性,以盡可能拓展位置環(huán)頻寬;研究力控制系統(tǒng)的特性,以使保證系統(tǒng)穩(wěn)定且有符合期望的接觸力。為使設(shè)計(jì)出符合要求的Stewart平臺(tái),本文以使系統(tǒng)功率最小為目標(biāo)函數(shù),用遺傳算法對(duì)平臺(tái)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),并對(duì)優(yōu)化結(jié)構(gòu)進(jìn)行驗(yàn)證。對(duì)液壓動(dòng)力機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)后,建立了平臺(tái)的位置伺服系統(tǒng)控制模型,并采用動(dòng)壓反饋的方法提高單通道的阻尼比,提高了位置環(huán)的各自由度頻寬。在位置環(huán)的基礎(chǔ)上,采用阻抗控制策略建立力環(huán)控制系統(tǒng),并分析了其穩(wěn)定性及影響因素。由于經(jīng)典阻抗控制器,在環(huán)境參數(shù)未知的情況下,對(duì)力跟蹤的快速性和準(zhǔn)確性不是很好。本文依據(jù)Lyapunov穩(wěn)定性定理,設(shè)計(jì)出基于反饋力誤差的環(huán)境在線參數(shù)估計(jì)器,并找到了Lyapunov能量函數(shù),推導(dǎo)出該控制器參數(shù)的調(diào)整規(guī)律,并分析了其穩(wěn)定性。最后,對(duì)兩種控制策略進(jìn)行了相同條件下的多自由度柔順控制聯(lián)合仿真,證明了環(huán)境在線參數(shù)估計(jì)策略良好的力控制性能。
【關(guān)鍵詞】：結(jié)構(gòu)優(yōu)化 阻抗控制 環(huán)境參數(shù)在線估計(jì) 多自由度柔順力控制
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：V43
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-20
• 1.1 課題來(lái)源及研究目的和意義9-10
• 1.1.1 課題來(lái)源9
• 1.1.2 課題研究目的和意義9-10
• 1.2 Stewart平臺(tái)研究概況及應(yīng)用10-13
• 1.2.1 Stewart平臺(tái)的研究概況10
• 1.2.2 Stewart平臺(tái)的應(yīng)用10-13
• 1.3 Stewart平臺(tái)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究13-14
• 1.4 機(jī)器人柔順控制研究概況14-18
• 1.4.1 經(jīng)典控制策略14-16
• 1.4.2 現(xiàn)代控制策略16-17
• 1.4.3 智能控制策略17-18
• 1.5 機(jī)器人柔順控制研究的關(guān)鍵問(wèn)題18
• 1.6 本文研究的主要內(nèi)容18-20
• 第2章 火箭推進(jìn)劑加注裝置的總體設(shè)計(jì)20-37
• 2.1 引言20
• 2.2 火箭推進(jìn)劑加注裝置系統(tǒng)的總體方案20-21
• 2.2.1 火箭推進(jìn)劑加注裝置系統(tǒng)概述20-21
• 2.3 火箭推進(jìn)劑加注裝置Stewart平臺(tái)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)21-36
• 2.3.1 Stewart平臺(tái)的設(shè)計(jì)指標(biāo)與要求21-22
• 2.3.2 Stewart平臺(tái)優(yōu)化設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)22-27
• 2.3.3 Stewart平臺(tái)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)27-34
• 2.3.4 優(yōu)化結(jié)果分析34-36
• 2.4 本章小結(jié)36-37
• 第3章 火箭推進(jìn)劑加注裝置控制系統(tǒng)分析37-56
• 3.1 引言37
• 3.2 火箭推進(jìn)劑加注裝置控制系統(tǒng)模型37-55
• 3.2.1 位置控制系統(tǒng)建模與性能分析37-42
• 3.2.2 力控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析42-49
• 3.2.3 環(huán)境參數(shù)未知時(shí)平臺(tái)的力控制分析與仿真49-55
• 3.3 本章小結(jié)55-56
• 第4章 火箭推進(jìn)劑加注裝置力控制仿真56-73
• 4.1 引言56
• 4.2 系統(tǒng)柔順力控制聯(lián)合仿真56-72
• 4.2.1 動(dòng)態(tài)對(duì)接過(guò)程力控制仿真56-61
• 4.2.2 多自由度柔順力跟蹤仿真61-72
• 4.3 本章小結(jié)72-73
• 結(jié)論73-75
• 參考文獻(xiàn)75-81
• 致謝81-82
• 簡(jiǎn)歷82

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 高道祥;薛定宇;陳大力;;機(jī)器人位置/力混合魯棒自適應(yīng)控制[J];系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào);2007年02期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 李正義;機(jī)器人與環(huán)境間力/位置控制技術(shù)研究與應(yīng)用[D];華中科技大學(xué);2011年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 崔二巍;運(yùn)載火箭集成式自動(dòng)對(duì)接脫落連接器研究[D];南京理工大學(xué);2014年

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本文編號(hào)：572734