混合驅(qū)動機構(gòu)軌跡控制理論與實驗研究
發(fā)布時間：2021-07-09 07:28
混合驅(qū)動機構(gòu)彌補了傳統(tǒng)機械裝置缺乏柔性和全伺服機械系統(tǒng)因柔性過大而造成浪費嚴重的缺點,較為理想地解決了機械柔性化和保持高速、高效、高負載之間的矛盾,是目前機構(gòu)學領(lǐng)域研究的熱點。本文在對平面閉鏈五桿機構(gòu)進行運動學和逆運動學分析基礎(chǔ)上,研究了混合驅(qū)動機構(gòu)的復雜軌跡控制問題。主要研究內(nèi)容如下:對平面閉鏈五桿機構(gòu)進行了正、逆運動學分析,研究了機構(gòu)輸入?yún)?shù)對輸出運動軌跡的影響,提出了一種確定機構(gòu)原動件輸入運動規(guī)律的方法。應用機構(gòu)動態(tài)靜力分析理論,提出了一種在機構(gòu)構(gòu)件尺寸和原動件運動規(guī)律已知情況下,計算兩原動件驅(qū)動力矩的方法;應用langrange方程建立了平面閉鏈五桿機構(gòu)的動力學模型,通過算例仿真計算,驗證了該方法的正確性。確定了混合驅(qū)動五桿機構(gòu)驅(qū)動系統(tǒng)的控制方案,對相關(guān)硬件進行了選取;采用VC++語言開發(fā)了相應的控制軟件;設(shè)計了參數(shù)優(yōu)化PID控制器和模糊自整定PID控制器,并將其應用于交流伺服電機輸出規(guī)律的控制,對兩種控制器的控制效果進行了實例仿真。設(shè)計了混合驅(qū)動五桿機構(gòu)軌跡控制實驗臺;采用參數(shù)優(yōu)化PID策略控制伺服電機的輸出,實驗結(jié)果顯示:對伺服電機進行控制后,機構(gòu)生成軌跡精度明顯提高;最后...
【文章來源】：西安理工大學陜西省
【文章頁數(shù)】：68 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
五桿機構(gòu)簡圖
圖 2-3 混合驅(qū)動五桿機構(gòu)運動學仿真軟件界面 Kinematical simulation software interface of hybrid-driven fiv構(gòu)分析算例所示混合驅(qū)動五桿機構(gòu)為實驗載體，設(shè)五桿機；2BC = l = 250mm；3CD = l = 250mm；m。其中桿 AB 由常速電機驅(qū)動做恒轉(zhuǎn)速運動，桿 D構(gòu)以 C 點為輸出點。分別研究五桿機構(gòu)兩原動件的輸運動的影響。入運動規(guī)律對機構(gòu)輸出軌跡的影響機構(gòu)兩原動件的角位移變化規(guī)律為4 1 1θ =θ +sin( θ )+1= 0 rad、4θ = 1 rad時（如圖 2-4），輸出點 C 的運動-5、2-6、2-7 所示，圖 2-4 反映了平面五桿機構(gòu)兩原表示桿 AB 角位移1θ ，縱坐標表示桿 DE 角位移4θ 。動軌跡，橫坐標與縱坐標分別表示 C 點在坐標系xA
圖 2-4 角位移1θ 和4θ 關(guān)系圖 圖 2-5 C 點軌跡Fig 2-4 Relation of angular displacement1θ and4θ Fig 2-5Track of point C圖 2-6 桿 AB 角速度 圖 2-7 桿 DE 角速度Fig 2-6 Angular velocity of bar AB Fig 2-7 Angular velocity of bar DE
【參考文獻】：
期刊論文
[1]模糊自整定PID控制器的設(shè)計及其應用[J]. 吳振順,姚建均,岳東海. 哈爾濱工業(yè)大學學報. 2004(11)
[2]基于松下交流伺服系統(tǒng)的位置環(huán)MATLAB仿真[J]. 舒志兵,浦晨嵐,陳先鋒. 河北科技大學學報. 2004(03)
[3]混合驅(qū)動可控機構(gòu)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 李學剛,黃永強,馮立艷. 河北理工學院學報. 2004(03)
[4]受控平面五桿機構(gòu)軌跡實驗臺的設(shè)計[J]. 潘莉,孔建益,楊金堂,王朝暉,朱國榮,郭愛華. 機械傳動. 2004(03)
[5]混合驅(qū)動可控機構(gòu)的研究進展[J]. 李輝,張宇平. 石家莊鐵路工程職業(yè)技術(shù)學院學報. 2004(01)
[6]平面五桿可控機構(gòu)運動性能和誤差的研究[J]. 方益奇,孫懷安,夏愛宏. 機械設(shè)計. 2003(10)
[7]交流位置伺服系統(tǒng)PID控制方法實現(xiàn)[J]. 丁鋒,林廷圻,丁鋒,屈明昌. 電子機械工程. 2003(01)
[8]面向控制的機構(gòu)結(jié)構(gòu)和質(zhì)量分配設(shè)計[J]. 謝維,謝進,陳永. 機械設(shè)計與研究. 2003(01)
[9]混合驅(qū)動平面兩自由度五桿機構(gòu)的完全分類[J]. 方新國,鄒慧君,周雙林. 機械科學與技術(shù). 2003(01)
[10]混合驅(qū)動五桿機構(gòu)的軌跡規(guī)劃[J]. 馬承文,鄒慧君,方新國. 上海交通大學學報. 2003(01)
博士論文
[1]混合驅(qū)動可控壓力機的基礎(chǔ)理論研究[D]. 李輝.天津大學 2003
本文編號：3273312
【文章來源】：西安理工大學陜西省
【文章頁數(shù)】：68 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
五桿機構(gòu)簡圖
圖 2-3 混合驅(qū)動五桿機構(gòu)運動學仿真軟件界面 Kinematical simulation software interface of hybrid-driven fiv構(gòu)分析算例所示混合驅(qū)動五桿機構(gòu)為實驗載體，設(shè)五桿機；2BC = l = 250mm；3CD = l = 250mm；m。其中桿 AB 由常速電機驅(qū)動做恒轉(zhuǎn)速運動，桿 D構(gòu)以 C 點為輸出點。分別研究五桿機構(gòu)兩原動件的輸運動的影響。入運動規(guī)律對機構(gòu)輸出軌跡的影響機構(gòu)兩原動件的角位移變化規(guī)律為4 1 1θ =θ +sin( θ )+1= 0 rad、4θ = 1 rad時（如圖 2-4），輸出點 C 的運動-5、2-6、2-7 所示，圖 2-4 反映了平面五桿機構(gòu)兩原表示桿 AB 角位移1θ ，縱坐標表示桿 DE 角位移4θ 。動軌跡，橫坐標與縱坐標分別表示 C 點在坐標系xA
圖 2-4 角位移1θ 和4θ 關(guān)系圖 圖 2-5 C 點軌跡Fig 2-4 Relation of angular displacement1θ and4θ Fig 2-5Track of point C圖 2-6 桿 AB 角速度 圖 2-7 桿 DE 角速度Fig 2-6 Angular velocity of bar AB Fig 2-7 Angular velocity of bar DE
【參考文獻】：
期刊論文
[1]模糊自整定PID控制器的設(shè)計及其應用[J]. 吳振順,姚建均,岳東海. 哈爾濱工業(yè)大學學報. 2004(11)
[2]基于松下交流伺服系統(tǒng)的位置環(huán)MATLAB仿真[J]. 舒志兵,浦晨嵐,陳先鋒. 河北科技大學學報. 2004(03)
[3]混合驅(qū)動可控機構(gòu)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 李學剛,黃永強,馮立艷. 河北理工學院學報. 2004(03)
[4]受控平面五桿機構(gòu)軌跡實驗臺的設(shè)計[J]. 潘莉,孔建益,楊金堂,王朝暉,朱國榮,郭愛華. 機械傳動. 2004(03)
[5]混合驅(qū)動可控機構(gòu)的研究進展[J]. 李輝,張宇平. 石家莊鐵路工程職業(yè)技術(shù)學院學報. 2004(01)
[6]平面五桿可控機構(gòu)運動性能和誤差的研究[J]. 方益奇,孫懷安,夏愛宏. 機械設(shè)計. 2003(10)
[7]交流位置伺服系統(tǒng)PID控制方法實現(xiàn)[J]. 丁鋒,林廷圻,丁鋒,屈明昌. 電子機械工程. 2003(01)
[8]面向控制的機構(gòu)結(jié)構(gòu)和質(zhì)量分配設(shè)計[J]. 謝維,謝進,陳永. 機械設(shè)計與研究. 2003(01)
[9]混合驅(qū)動平面兩自由度五桿機構(gòu)的完全分類[J]. 方新國,鄒慧君,周雙林. 機械科學與技術(shù). 2003(01)
[10]混合驅(qū)動五桿機構(gòu)的軌跡規(guī)劃[J]. 馬承文,鄒慧君,方新國. 上海交通大學學報. 2003(01)
博士論文
[1]混合驅(qū)動可控壓力機的基礎(chǔ)理論研究[D]. 李輝.天津大學 2003
本文編號：3273312
本文鏈接：http://sikaile.net/kejilunwen/jixiegongcheng/3273312.html
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