基于并聯(lián)六自由度電液伺服機構(gòu)的單自由度力控制研究
發(fā)布時間:2021-06-23 21:47
并聯(lián)六自由度機構(gòu)因其承載能力強、結(jié)構(gòu)剛度好、響應(yīng)快和控制精度高等一系列突出優(yōu)點而在飛行模擬器、空間對接模擬、駕駛模擬訓(xùn)練、船載和車載運動模擬等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。目前研究并聯(lián)六自由度機構(gòu)的輸出通常為位姿,而將輸出作為力的卻很少,尤其是將其用于廣義加載方面,尚未見到相關(guān)研究的報道。針對這一領(lǐng)域的空白和實際的需求,本文將并聯(lián)六自由度電液伺服機構(gòu)輸出看作廣義力而不是位姿進行伺服控制,對其單自由度力控制進行探索性研究,這在國內(nèi)外都是一種新的嘗試。論文研究了并聯(lián)六自由度機構(gòu)力加載系統(tǒng)的原理和結(jié)構(gòu);系統(tǒng)分析了單自由度力控制原理和控制方法;設(shè)計并建立了基于并聯(lián)六自曲度電液伺服機構(gòu)的單自由度力控制實驗系統(tǒng)并進行了實驗研究。主要內(nèi)容如下: 第一章概述了國內(nèi)外并聯(lián)六自由度機構(gòu)的發(fā)展和研究狀況,闡述本課題的研究意義和背景,給出本論文所要開展的主要研究工作。 第二章闡述了基于并聯(lián)六自由度機構(gòu)的廣義加載系統(tǒng)的原理和結(jié)構(gòu)。對力學(xué)模型進行理論研究,推導(dǎo)出并聯(lián)六自由度機構(gòu)的廣義輸出力公式,分析了廣義輸出力的影響因素,并針對并聯(lián)六自由度機構(gòu)單自由度力加載特性進行了研究分析。 第三章提出了并聯(lián)機構(gòu)的單缸...
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:92 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
目錄
第一章 緒論
1.1 并聯(lián)六自由度機構(gòu)研究發(fā)展與應(yīng)用概況
1.1.1 國內(nèi)外研究概況
1.1.2 應(yīng)用前景介紹
1.2 并聯(lián)六自由度機構(gòu)力控制概述
1.2.1 機器人力控制概述
1.2.2 并聯(lián)六自由度機構(gòu)力控制研究現(xiàn)狀
1.3 課題研究背景及研究內(nèi)容
1.3.1 研究背景及意義
1.3.2 研究目標
1.3.3 研究內(nèi)容
1.4 本章小結(jié)
第二章 基于并聯(lián)六自由度機構(gòu)的廣義加載系統(tǒng)原理
2.1 基于并聯(lián)六自由度機構(gòu)的廣義加載系統(tǒng)原理
2.1.1 基于并聯(lián)六自由度機構(gòu)的廣義加載系統(tǒng)原理
2.1.2 基于并聯(lián)六自由度機構(gòu)的單自由度加載系統(tǒng)原理
2.2 并聯(lián)六自由度機構(gòu)力學(xué)模型分析
2.3 并聯(lián)六自由度機構(gòu)廣義輸出力公式
2.4 并聯(lián)六自由度機構(gòu)廣義輸出力影響因素
2.5 并聯(lián)六自由度機構(gòu)單自由度力加載特性分析
2.5.1 單自由度靜力加載特性分析
2.5.2 單自由度恒力加載特性分析
2.6 本章小結(jié)
第三章 并聯(lián)六自由度機構(gòu)力控制方法與數(shù)學(xué)模型
3.1 并聯(lián)六自由度電液伺服機構(gòu)單自由度力控制方法
3.1.1 基于單缸力小閉環(huán)的單自由度力控制方法
3.1.2 基于輸出力大閉環(huán)的單自由度力控制方法
3.2 單缸力控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型
3.2.1 對稱閥控非對稱缸系統(tǒng)原理
3.2.2 對稱閥控非對稱缸力控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型
3.3 本章小結(jié)
第四章 并聯(lián)六自由度機構(gòu)力控制系統(tǒng)仿真研究
4.1 單缸力控制系統(tǒng)仿真分析
4.1.1 仿真模型
4.1.2 仿真參數(shù)確定
4.1.3 控制特性分析
4.1.4 系統(tǒng)泄漏的影響
4.1.5 系統(tǒng)油液彈性模量的影響
4.1.6 不同系統(tǒng)壓力下的控制特性
4.1.7 液壓缸位移變化的影響
4.2 基于單缸力小閉環(huán)的單自由度力控制系統(tǒng)仿真分析
4.2.1 仿真模型
4.2.2 控制特性分析
4.2.3 不同系統(tǒng)壓力下的控制特性
4.3 基于輸出力大閉環(huán)的單自由度力控制系統(tǒng)仿真分析
4.3.1 單自由度力閉環(huán)的控制系統(tǒng)仿真
4.3.1.1 仿真模型
4.3.1.2 控制特性分析
4.3.2 廣義力全閉環(huán)的控制系統(tǒng)仿真
4.3.2.1 仿真模型
4.3.2.2 控制特性分析
4.4 本章小結(jié)
第五章 并聯(lián)六自由度機構(gòu)單自由度力控制實驗研究
5.1 實驗內(nèi)容和目標
5.2 并聯(lián)六自由度機構(gòu)單自由度力控制實驗系統(tǒng)簡介
5.2.1 硬件部分簡介
5.2.2 軟件部分簡介
5.3 單缸力控制實驗研究
5.3.1 實驗系統(tǒng)簡介
5.3.2 實驗參數(shù)和控制策略的選擇
5.3.3 比例控制特性
5.3.4 比例積分控制特性
5.3.5 加入微分控制特性
5.3.6 閥開口對壓力控制變化影響
5.3.7 對稱閥控非對稱缸數(shù)字補償對壓力控制影響
5.3.8 不同系統(tǒng)壓力下的控制特性
5.3.9 斜坡、正弦信號輸入控制特性
5.3.10 單缸力控制實驗小結(jié)
5.4 基于單缸力小閉環(huán)的單自由度力控制實驗研究
5.4.1 實驗簡介
5.4.2 控制策略研究
5.4.3 控制特性
5.4.4 不同系統(tǒng)壓力下力控制影響
5.5 基于輸出力大閉環(huán)的單自由度力控制實驗研究
5.5.1 實驗簡介
5.5.2 單自由度力閉環(huán)控制特性
5.5.3 廣義力全閉環(huán)控制特性
5.5.4 不同系統(tǒng)壓力下控制策略
5.6 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 論文總結(jié)
6.2 工作展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表和錄用的學(xué)術(shù)論文
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]6-DOF并聯(lián)機器人新型力感覺系統(tǒng)靜力學(xué)分析[J]. 孫立寧,于凌濤,杜志江,祝宇虹. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2004(08)
[2]發(fā)展中的新式制造業(yè)加工裝備-并聯(lián)機床[J]. 儲開宇. 煤礦機械. 2004(08)
[3]并聯(lián)機器人位姿誤差分析[J]. 于大泳,韓俊偉,李洪人. 哈爾濱商業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2004(03)
[4]6-SPS并聯(lián)機器人工作空間研究[J]. 詹友基,賈敏忠. 福建工程學(xué)院學(xué)報. 2004(02)
[5]液壓六自由度并聯(lián)機器人控制策略的研究[J]. 楊灝泉,趙克定,吳盛林. 機器人. 2004(03)
[6]并聯(lián)機器人的研究現(xiàn)狀與展望[J]. 劉陽,馮寶富,蔡光起. 機床與液壓. 2004(03)
[7]運動模擬器控制系統(tǒng)的設(shè)計和實驗研究[J]. 吳博,吳盛林,楊灝泉,董延良. 液壓與氣動. 2004(02)
[8]6-SPS并聯(lián)機器人的奇異位形分析[J]. 趙迎祥,魯開講. 機械設(shè)計. 2003(09)
[9]六桿并聯(lián)機器人模態(tài)實驗與動力學(xué)特性分析[J]. 韓清凱,于濤,杜戊,宮照民,聞邦椿. 振動工程學(xué)報. 2003(03)
[10]結(jié)構(gòu)尺寸變化對6-SPS并聯(lián)機器人精度的影響[J]. 趙永杰,趙新華. 機械設(shè)計與研究. 2003(04)
碩士論文
[1]基于Visual C++開發(fā)的并聯(lián)六自由度平臺測控系統(tǒng)[D]. 張?zhí)m芳.浙江大學(xué) 2002
本文編號:3245706
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:92 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
目錄
第一章 緒論
1.1 并聯(lián)六自由度機構(gòu)研究發(fā)展與應(yīng)用概況
1.1.1 國內(nèi)外研究概況
1.1.2 應(yīng)用前景介紹
1.2 并聯(lián)六自由度機構(gòu)力控制概述
1.2.1 機器人力控制概述
1.2.2 并聯(lián)六自由度機構(gòu)力控制研究現(xiàn)狀
1.3 課題研究背景及研究內(nèi)容
1.3.1 研究背景及意義
1.3.2 研究目標
1.3.3 研究內(nèi)容
1.4 本章小結(jié)
第二章 基于并聯(lián)六自由度機構(gòu)的廣義加載系統(tǒng)原理
2.1 基于并聯(lián)六自由度機構(gòu)的廣義加載系統(tǒng)原理
2.1.1 基于并聯(lián)六自由度機構(gòu)的廣義加載系統(tǒng)原理
2.1.2 基于并聯(lián)六自由度機構(gòu)的單自由度加載系統(tǒng)原理
2.2 并聯(lián)六自由度機構(gòu)力學(xué)模型分析
2.3 并聯(lián)六自由度機構(gòu)廣義輸出力公式
2.4 并聯(lián)六自由度機構(gòu)廣義輸出力影響因素
2.5 并聯(lián)六自由度機構(gòu)單自由度力加載特性分析
2.5.1 單自由度靜力加載特性分析
2.5.2 單自由度恒力加載特性分析
2.6 本章小結(jié)
第三章 并聯(lián)六自由度機構(gòu)力控制方法與數(shù)學(xué)模型
3.1 并聯(lián)六自由度電液伺服機構(gòu)單自由度力控制方法
3.1.1 基于單缸力小閉環(huán)的單自由度力控制方法
3.1.2 基于輸出力大閉環(huán)的單自由度力控制方法
3.2 單缸力控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型
3.2.1 對稱閥控非對稱缸系統(tǒng)原理
3.2.2 對稱閥控非對稱缸力控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型
3.3 本章小結(jié)
第四章 并聯(lián)六自由度機構(gòu)力控制系統(tǒng)仿真研究
4.1 單缸力控制系統(tǒng)仿真分析
4.1.1 仿真模型
4.1.2 仿真參數(shù)確定
4.1.3 控制特性分析
4.1.4 系統(tǒng)泄漏的影響
4.1.5 系統(tǒng)油液彈性模量的影響
4.1.6 不同系統(tǒng)壓力下的控制特性
4.1.7 液壓缸位移變化的影響
4.2 基于單缸力小閉環(huán)的單自由度力控制系統(tǒng)仿真分析
4.2.1 仿真模型
4.2.2 控制特性分析
4.2.3 不同系統(tǒng)壓力下的控制特性
4.3 基于輸出力大閉環(huán)的單自由度力控制系統(tǒng)仿真分析
4.3.1 單自由度力閉環(huán)的控制系統(tǒng)仿真
4.3.1.1 仿真模型
4.3.1.2 控制特性分析
4.3.2 廣義力全閉環(huán)的控制系統(tǒng)仿真
4.3.2.1 仿真模型
4.3.2.2 控制特性分析
4.4 本章小結(jié)
第五章 并聯(lián)六自由度機構(gòu)單自由度力控制實驗研究
5.1 實驗內(nèi)容和目標
5.2 并聯(lián)六自由度機構(gòu)單自由度力控制實驗系統(tǒng)簡介
5.2.1 硬件部分簡介
5.2.2 軟件部分簡介
5.3 單缸力控制實驗研究
5.3.1 實驗系統(tǒng)簡介
5.3.2 實驗參數(shù)和控制策略的選擇
5.3.3 比例控制特性
5.3.4 比例積分控制特性
5.3.5 加入微分控制特性
5.3.6 閥開口對壓力控制變化影響
5.3.7 對稱閥控非對稱缸數(shù)字補償對壓力控制影響
5.3.8 不同系統(tǒng)壓力下的控制特性
5.3.9 斜坡、正弦信號輸入控制特性
5.3.10 單缸力控制實驗小結(jié)
5.4 基于單缸力小閉環(huán)的單自由度力控制實驗研究
5.4.1 實驗簡介
5.4.2 控制策略研究
5.4.3 控制特性
5.4.4 不同系統(tǒng)壓力下力控制影響
5.5 基于輸出力大閉環(huán)的單自由度力控制實驗研究
5.5.1 實驗簡介
5.5.2 單自由度力閉環(huán)控制特性
5.5.3 廣義力全閉環(huán)控制特性
5.5.4 不同系統(tǒng)壓力下控制策略
5.6 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 論文總結(jié)
6.2 工作展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表和錄用的學(xué)術(shù)論文
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]6-DOF并聯(lián)機器人新型力感覺系統(tǒng)靜力學(xué)分析[J]. 孫立寧,于凌濤,杜志江,祝宇虹. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2004(08)
[2]發(fā)展中的新式制造業(yè)加工裝備-并聯(lián)機床[J]. 儲開宇. 煤礦機械. 2004(08)
[3]并聯(lián)機器人位姿誤差分析[J]. 于大泳,韓俊偉,李洪人. 哈爾濱商業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2004(03)
[4]6-SPS并聯(lián)機器人工作空間研究[J]. 詹友基,賈敏忠. 福建工程學(xué)院學(xué)報. 2004(02)
[5]液壓六自由度并聯(lián)機器人控制策略的研究[J]. 楊灝泉,趙克定,吳盛林. 機器人. 2004(03)
[6]并聯(lián)機器人的研究現(xiàn)狀與展望[J]. 劉陽,馮寶富,蔡光起. 機床與液壓. 2004(03)
[7]運動模擬器控制系統(tǒng)的設(shè)計和實驗研究[J]. 吳博,吳盛林,楊灝泉,董延良. 液壓與氣動. 2004(02)
[8]6-SPS并聯(lián)機器人的奇異位形分析[J]. 趙迎祥,魯開講. 機械設(shè)計. 2003(09)
[9]六桿并聯(lián)機器人模態(tài)實驗與動力學(xué)特性分析[J]. 韓清凱,于濤,杜戊,宮照民,聞邦椿. 振動工程學(xué)報. 2003(03)
[10]結(jié)構(gòu)尺寸變化對6-SPS并聯(lián)機器人精度的影響[J]. 趙永杰,趙新華. 機械設(shè)計與研究. 2003(04)
碩士論文
[1]基于Visual C++開發(fā)的并聯(lián)六自由度平臺測控系統(tǒng)[D]. 張?zhí)m芳.浙江大學(xué) 2002
本文編號:3245706
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