基于三自由度并聯(lián)支撐機構的自動調平系統(tǒng)的研究
本文選題:并聯(lián)機構 切入點:自動調平系統(tǒng) 出處:《江西理工大學》2012年碩士論文 論文類型:學位論文
【摘要】:自動調平系統(tǒng)不論是在民用設備上還是在軍事國防工程上都有著重要而廣泛的運用,在過去的幾十年里,自動調平技術的研究始終受到人們的重視。 本文基于螺旋理論及反螺旋理論的構型綜合方法對2R1T兩轉動一平移的并聯(lián)機構進行了構型綜合分析,構型綜合出了一系列具有非對稱結構的具有2R1T三自由度的并聯(lián)機構、含有球副S對稱結構的2R1T三自由度的并聯(lián)機構以及具有三條零終端約束的2R1T三自由度的并聯(lián)機構,提出了作為自動調平系統(tǒng)的支撐機構所需要的并聯(lián)機構的特點和要求。 通過對并聯(lián)支撐機構的運動學及動力學的分析計算,為自動調平系統(tǒng)的控制系統(tǒng)建立起了精確的數(shù)學模型,利用Solidworks軟件和Adams軟件聯(lián)合建模進行運動學和動力學仿真,并對仿真結果做了分析研究。 本文對自動調平系統(tǒng)中的液壓伺服控制進行了比較完整的研究設計分析,分別對整個液壓伺服系統(tǒng)的比較重要的元器件進行了選擇及設計,建立起了液壓伺服控制系統(tǒng)的數(shù)學模型,得到了液壓伺服控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù),并利用Matlab軟件程序進行了液壓伺服控制系統(tǒng)的開環(huán)頻率響應特性曲線仿真并對仿真結果進行了分析。 本文自動調平系統(tǒng)的控制器采用模糊PID——Smith預估器進行自動調平控制,并在Matlab軟件里進行了調平性能控制仿真,仿真實驗結果表明采用模糊PID——Smith預估器控制是具有良好的調平控制效果的。
[Abstract]:Automatic leveling system is widely used in civil equipment and military defense engineering. In the past few decades, the research of automatic leveling technology has been paid more and more attention. Based on the configuration synthesis method of helical theory and inverse helical theory, the configuration of 2R1T parallel mechanism with 2R1T rotation and translation is analyzed in this paper. The configuration synthesizes a series of parallel mechanisms with asymmetric structure and 2R1T with three degrees of freedom. The characteristics and requirements of 2R1T 3-DOF parallel mechanism with S-symmetric spherical pair and 2R1T 3-DOF parallel mechanism with three zero terminal constraints are presented. By analyzing and calculating the kinematics and dynamics of the parallel support mechanism, an accurate mathematical model is established for the control system of the automatic leveling system. The kinematics and dynamics simulation is carried out by using the combined modeling of Solidworks software and Adams software. The simulation results are analyzed and studied. In this paper, the hydraulic servo control in the automatic leveling system is studied and analyzed, and the more important components of the whole hydraulic servo system are selected and designed. The mathematical model of hydraulic servo control system is established, and the transfer function of hydraulic servo control system is obtained. The open-loop frequency response curve of hydraulic servo control system is simulated by Matlab software and the simulation results are analyzed. In this paper, the controller of automatic leveling system adopts fuzzy PID--Smith predictor for automatic leveling control, and the simulation of leveling performance control is carried out in Matlab software. The simulation results show that the fuzzy PID--Smith predictor has a good leveling control effect.
【學位授予單位】:江西理工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2012
【分類號】:TH112;TP273
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