本文以彈性連桿機(jī)構(gòu)為對(duì)象，對(duì)含機(jī)敏構(gòu)件的彈性機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)模型的建立、機(jī)構(gòu)彈性振動(dòng)主動(dòng)控制方法、原動(dòng)件速度變化對(duì)機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)性能的影響等問(wèn)題進(jìn)行了比較系統(tǒng)深入的研究。主要研究工作及結(jié)論如下： 采用有限元法和Lagrange方程，建立了含壓電機(jī)敏構(gòu)件的彈性連桿機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)模型，并對(duì)其動(dòng)力學(xué)響應(yīng)進(jìn)行求解。在建模過(guò)程中，考慮了機(jī)構(gòu)剛體運(yùn)動(dòng)和構(gòu)件彈性變形引起的剛彈耦合效應(yīng)、壓電材料機(jī)電耦合效應(yīng)對(duì)機(jī)構(gòu)動(dòng)能和變形能的影響、以及機(jī)構(gòu)變形引起的幾何非線性因素等。建立的機(jī)構(gòu)模型為時(shí)變的非線性動(dòng)力學(xué)方程，采用改進(jìn)的狀態(tài)空間閉式算法對(duì)其進(jìn)行求解。計(jì)算出的彈性機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)響應(yīng)與實(shí)驗(yàn)測(cè)得的響應(yīng)數(shù)據(jù)基本吻合。 針對(duì)彈性連桿機(jī)構(gòu)振動(dòng)主動(dòng)控制系統(tǒng)特點(diǎn)，提出了基于機(jī)構(gòu)離散狀態(tài)空間模型的主動(dòng)模型算法控制方法。復(fù)雜的時(shí)變非線性彈性連桿機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)行為受多種因素影響，而模型算法控制方法降低了對(duì)系統(tǒng)模型的要求，其突出優(yōu)點(diǎn)在于對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)的不確定因素的適應(yīng)性。采用該方法對(duì)彈性機(jī)構(gòu)振動(dòng)主動(dòng)控制進(jìn)行了仿真和實(shí)驗(yàn)研究。仿真結(jié)果與最優(yōu)控制方法計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較，對(duì)比顯示其控制效果優(yōu)于最優(yōu)控制。實(shí)驗(yàn)研究驗(yàn)證了主動(dòng)模型算法控制方法的有效性。 ... 

【文章來(lái)源】：西安理工大學(xué)陜西省

【文章頁(yè)數(shù)】：117 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

彈性四桿機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)裝置

壓電片傳感器的標(biāo)定:由于壓電片傳感器只對(duì)動(dòng)態(tài)信號(hào)敏感，設(shè)計(jì)如圖7一4示意的懸臂梁。在接近梁的根部同一位置并排粘貼電阻應(yīng)變片和壓電片傳感器，在梁的端部施加激振力，同時(shí)對(duì)應(yīng)變片和壓電片傳感器產(chǎn)生的信號(hào)進(jìn)行采集，對(duì)比計(jì)算機(jī)上記錄的數(shù)值，計(jì)算出壓電片傳感器應(yīng)變對(duì)應(yīng)電壓的標(biāo)定值。標(biāo)定后兩傳感器對(duì)同一信號(hào)的采樣結(jié)果對(duì)比如圖7一5。從圖中看出:兩個(gè)傳感壓電片傳感器進(jìn)行標(biāo)定。首先將需要的各通道調(diào)零，在電橋盒的動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀輸出接計(jì)算機(jī)，記錄計(jì)算機(jī)改變標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)變?cè)吹臋n位(10沉檔，200。電荷放大器應(yīng)變片應(yīng)應(yīng)變儀儀 儀月 DDD計(jì)計(jì)算“……梁的傭視圖壓電片傳感器圖7一4壓電片標(biāo)定示意圖

8混合驅(qū)動(dòng)五桿機(jī)構(gòu)軌跡生成研究圖8一10.實(shí)驗(yàn)裝置圖8一n實(shí)驗(yàn)儀器實(shí)物圖機(jī)構(gòu)原動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律，輸出點(diǎn)C處實(shí)現(xiàn)了以下四種軌跡。1，當(dāng)機(jī)構(gòu)原動(dòng)件初始角分別為:釁=orad;夕擴(kuò) =1.1srad，角位移有如下關(guān)系:夕墓=夕;+0.3sin夕{+1.15時(shí)，實(shí)驗(yàn)機(jī)構(gòu)C點(diǎn)生成的軌跡與理論軌跡如圖8一12所示。2.當(dāng)機(jī)構(gòu)原動(dòng)件角位移有如下關(guān)系:到二酬，且初始角男二砰=orad時(shí)，則實(shí)驗(yàn)機(jī)構(gòu)c點(diǎn)軌跡與理論軌跡如圖8一13所示。3.當(dāng)機(jī)構(gòu)原動(dòng)件初始角釁=orad，釁=一0.srad

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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本文編號(hào)：3007613