六自由度并聯(lián)機構(gòu)Stewart平臺的動力學建模與仿真
發(fā)布時間:2020-03-24 23:19
【摘要】:Stewart 平臺的出現(xiàn)始于1965 年德國學者Stewart 發(fā)明的具有六自由度運動能力的并聯(lián)機構(gòu)飛行模擬器。目前經(jīng)典的Stewart 平臺機構(gòu)由上、下兩個平臺和六個可伸縮的支腿以及它們之間的連接鉸鏈構(gòu)成,其下平臺通常為基臺(Base-platform),上平臺通常為負載平臺(Payload-platform)(即Stewart 平臺的工作平臺)。Stewart平臺通過六個支腿的伸縮運動可以實現(xiàn)負載平臺在工作空間范圍內(nèi)的六自由度運動,并具有剛度高、精度高、承載能力強、動態(tài)特性好等優(yōu)點,因此近年來被廣泛應用于并聯(lián)機床、精密定位平臺和振動隔離平臺等方面。 Stewart 平臺在并聯(lián)機床和精密定位平臺方面的應用相對成熟,已有實用化的商品供應市場。Stewart 平臺應用于六自由度振動隔離平臺的研究與開發(fā)相對發(fā)展較晚,不僅開發(fā)的系統(tǒng)遠未達到實用化水平,其理論領(lǐng)域的研究也多屬空白,其根本原因是應用于振動隔離的Stewart 平臺的基臺是運動的,隨之而帶來許多新的問題。到目前為止,在Stewart 平臺的理論研究方面已取得一些研究成果,比如Mille(r1992)使用Lagrange 動力學方程建立了Stewart 平臺的動力學模型;Dasgupta和Mruthyunjaya(1998)使用Newton-Euler 動力學方程推導出閉合形式的Stewart平臺的動力學模型;Codourey 和Burdet(1997)、Wang 和Gosselin(1998)、Tsai(2000)等人分別利用虛功原理建立了Stewart 平臺的逆動力學模型。但是,上述關(guān)于Stewart 平臺的動力學模型都是在假設(shè)Stewart 平臺的基臺固定不動的情況下建立的。當Stewart 平臺應用于六自由度振動隔離平臺的研究與開發(fā)時,Stewart平臺的基臺往往是運動的,采用上述理論模型會遇到下述困難: 1、已有的Stewart 平臺的動力學模型不能準確地對基臺在微運動情況下的Stewart 平臺的動力學特性進行分析; 2、基于已有的Stewart 平臺的動力學模型的仿真結(jié)果不能用來直接指導基臺在微運動情況下的Stewart 平臺的開發(fā)與設(shè)計,比如應用于振動隔離的Stewart 平臺的開發(fā)與設(shè)計; 3、對于基臺在微運動情況的Stewart 平臺的控制,不能根據(jù)已有的Stewart 平臺的動力學模型進行反饋控制算法的理論與仿真研究。 本文在繼承Stewart 平臺動力學理論方面的研究成果的基礎(chǔ)上提出并建立了基臺在微運動情況下的Stewart 平臺的動力學模型,并在建立理論模型的基礎(chǔ)上在Matlab/Simulink 環(huán)境下建立了基臺在微運動情況下的Stewart 平臺的動力學的仿真系統(tǒng),結(jié)合基臺在微運動情況下的Stewart 平臺的幾類具體應用做了詳細的仿真分
【圖文】:
Gough輪胎測試機Fig1.2Goughuniversaltire-testingmachine
Beeson發(fā)明的Dunlop輪胎測試機Fig1.3Tire-testingMachineforDunlopTyresbyBeeson
【學位授予單位】:重慶大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2005
【分類號】:TH112
本文編號:2599013
【圖文】:
Gough輪胎測試機Fig1.2Goughuniversaltire-testingmachine
Beeson發(fā)明的Dunlop輪胎測試機Fig1.3Tire-testingMachineforDunlopTyresbyBeeson
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【學位授予年份】:2005
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【引證文獻】
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,本文編號:2599013
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