【摘要】：串聯(lián)機(jī)構(gòu)的發(fā)展曾經(jīng)帶動(dòng)了空間機(jī)構(gòu)學(xué)的發(fā)展,近20年來并聯(lián)機(jī)構(gòu)的發(fā)展再次促進(jìn)了空間機(jī)構(gòu)學(xué)的發(fā)展。今天,為了我國的科技進(jìn)步,自主創(chuàng)新性及在一些新興產(chǎn)業(yè)和領(lǐng)域開辟自己獨(dú)特的道路,基于串聯(lián)機(jī)構(gòu)與并聯(lián)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn),混聯(lián)機(jī)構(gòu)成為各種高端技術(shù)應(yīng)用一個(gè)新的熱點(diǎn)。 本文以“五自由度風(fēng)洞模擬試驗(yàn)平臺(tái)”為研究背景,根據(jù)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)要求,分析了它的構(gòu)型、自由度及運(yùn)動(dòng)原理。在運(yùn)動(dòng)學(xué)方面首先是對(duì)其并聯(lián)部分進(jìn)行正反解分析,然后結(jié)合串聯(lián)部分總結(jié)出實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷奈蛔伺c模擬運(yùn)動(dòng)平臺(tái)各個(gè)電動(dòng)缸支鏈的變化關(guān)系,并使用Matlab軟件建立數(shù)學(xué)模型進(jìn)行計(jì)算驗(yàn)證。 靜力學(xué)的研究是根據(jù)模擬運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的特征,結(jié)合動(dòng)平臺(tái)和串聯(lián)部分的重力,試驗(yàn)?zāi)Ｐ驮陲L(fēng)洞試驗(yàn)中的受力情況,總結(jié)出模型在風(fēng)洞試驗(yàn)時(shí)的受力情況與模擬運(yùn)動(dòng)平臺(tái)各電動(dòng)缸支鏈的變化關(guān)系。 固有頻率分析是構(gòu)建模擬平臺(tái)的重要部分,通過對(duì)模擬運(yùn)動(dòng)平臺(tái)各電動(dòng)缸支鏈的剛度分析得到模擬平臺(tái)的廣義剛度矩陣,用凱恩方法求出模擬運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的廣義質(zhì)量矩陣。根據(jù)所求得的廣義剛度矩陣和廣義質(zhì)量矩陣推出模擬運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的固有頻率及相應(yīng)的振型。為驗(yàn)證計(jì)算的準(zhǔn)確性,在Solidworks中建立模擬運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的模型,并導(dǎo)入到Ansys中進(jìn)行模態(tài)分析得到其固有頻率,將得到的值與上述分析的結(jié)果相比較進(jìn)一步驗(yàn)證理論的推到過程。 根據(jù)模擬運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)原理構(gòu)建了該裝備控制系統(tǒng)中的硬件系統(tǒng),介紹了構(gòu)成模擬運(yùn)動(dòng)平臺(tái)硬件控制系統(tǒng)中主要硬件的功能和應(yīng)用。設(shè)計(jì)了伺服驅(qū)動(dòng)器的電源系統(tǒng)、DC電源及其連接,說明了數(shù)據(jù)采集卡的連接原理,并對(duì)數(shù)據(jù)采集卡的采集數(shù)據(jù)通道所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)作出了具體的說明。 伺服系統(tǒng)的調(diào)整可以保證伺服電機(jī)運(yùn)行時(shí)具有良好的穩(wěn)定和響應(yīng)等性能,本文對(duì)伺服電機(jī)的調(diào)試方法和過程作了的探討。模擬運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的控制程序是用Visual C++軟件編寫的,并對(duì)程序應(yīng)用界面的仿真及操作過程作了詳細(xì)介紹。 上述對(duì)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的設(shè)計(jì)研究為風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)的研究提供了一種新的技術(shù)手段,對(duì)其它相似五自由度混聯(lián)機(jī)構(gòu)聯(lián)的構(gòu)型及控制的研究也有一定的借鑒意義。
【學(xué)位授予單位】：揚(yáng)州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：V211.74;TH112

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2538356