并聯(lián)機(jī)構(gòu)相比于串聯(lián)機(jī)構(gòu)具有定位精度高、剛度大、承載能力強(qiáng)、結(jié)構(gòu)緊湊、誤差小的優(yōu)點(diǎn),彌補(bǔ)了串聯(lián)機(jī)構(gòu)在工業(yè)應(yīng)用中的不足。但是,并聯(lián)機(jī)構(gòu)的閉環(huán)結(jié)構(gòu)也會(huì)帶來工作空間減小、標(biāo)定困難、奇異形位的問題。為此,在并聯(lián)機(jī)構(gòu)中引入過驅(qū)動(dòng),過驅(qū)動(dòng)可以優(yōu)化輸入力,減小機(jī)構(gòu)關(guān)節(jié)間隙,消除機(jī)構(gòu)奇異點(diǎn)、提高機(jī)構(gòu)的容錯(cuò)性能。過驅(qū)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)在工業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛,例如并聯(lián)機(jī)床中、仿生機(jī)械和高性能戰(zhàn)機(jī)等。本文以平面2DOF四分支過驅(qū)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)為研究對象,首先對其進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)反解、正解、速度雅可比矩陣以及力矩傳遞性能和工作空間方面的分析和研究。建立了過驅(qū)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型,并進(jìn)行了跡仿真實(shí)驗(yàn)。然后,建立了平面2DOF過驅(qū)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)模型,并對動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行了分析,獲得了驅(qū)動(dòng)空間的速度和力矩限制到末端執(zhí)行器空間的速度和加速度限制間的變換關(guān)系。接著,針對過驅(qū)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了控制策略研究,分別給出了幾種控制策略應(yīng)用于過驅(qū)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)的控制,利用SimMechanics建立了四分支過驅(qū)動(dòng)的并聯(lián)機(jī)構(gòu)模型,設(shè)計(jì)了PD控制器和位置型阻抗控制器。通過平面2DOF并聯(lián)機(jī)構(gòu)的軌跡數(shù)值仿真,得到了上述兩種控制器下末端執(zhí)行器跟蹤誤差曲線,經(jīng)... 

【文章來源】：北方工業(yè)大學(xué)北京市

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 引言
        1.1.1 并聯(lián)機(jī)構(gòu)的發(fā)展與應(yīng)用
        1.1.2 過驅(qū)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)國內(nèi)外研究狀況
    1.2 選題概述
        1.2.1 選題來源
        1.2.2 選題的提出及意義
    1.3 本文主要的工作
2 過驅(qū)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
    2.1 平面并聯(lián)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析
        2.1.1 并聯(lián)機(jī)構(gòu)的組成元素
        2.1.2 并聯(lián)機(jī)構(gòu)的自由度
    2.2 過驅(qū)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)的反解
    2.3 過驅(qū)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)的正解
    2.4 過驅(qū)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)的速度雅可比矩陣
    2.5 并聯(lián)機(jī)構(gòu)的工作空間
    2.6 力矩傳遞性能圖譜
    2.7 運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)值仿真
    2.8 本章小結(jié)
3 過驅(qū)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)分析
    3.1 過驅(qū)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)建模
    3.2 過驅(qū)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)極限分析
        3.2.1 過驅(qū)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)的速度限制
        3.2.2 過驅(qū)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)的加速度限制
    3.3 本章小結(jié)
4 過驅(qū)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)控制策略研究
    4.1 過驅(qū)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)的軌跡控制研究
        4.1.1 過驅(qū)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)的PD控制
        4.1.2 過驅(qū)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)的增廣PD控制
    4.2 過驅(qū)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)的力控制研究
        4.2.1 并聯(lián)機(jī)構(gòu)的力/位置混合控制
        4.2.2 并聯(lián)機(jī)構(gòu)的阻抗控制
    4.3 PD控制和位置型阻抗控制策略仿真實(shí)驗(yàn)
        4.3.1 SimMechanics簡介
        4.3.2 基于SimMechanics的四分支過驅(qū)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)建模
        4.3.3 仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    4.4 本章小結(jié)
5 過驅(qū)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)
    5.1 過驅(qū)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的建立
    5.2 GT-400-SV-PCI控制卡簡介
    5.3 GT-400-SV-PCI控制卡的編程開發(fā)
        5.3.1 Windows程序內(nèi)部運(yùn)行機(jī)制
        5.3.2 程序框架
        5.3.3 PC軟件設(shè)計(jì)
    5.4 過驅(qū)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)的位置型阻抗控制的實(shí)際實(shí)驗(yàn)
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
申請學(xué)位期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3552095