本文關鍵詞：平面欠驅動五桿機構混沌運動的實驗研究

  更多相關文章： 欠驅動機構 混沌 實驗

【摘要】：欠驅動機構是指機構中驅動構件數(shù)少于機構自由度數(shù)的一類機構。有研究表明,欠驅動機構的運動常常存在混沌現(xiàn)象,并且,混沌運動的出現(xiàn)與機構的輸入運動轉速之間有一定的關系。但是,此結論目前并沒有得到實驗的驗證。因此,開展欠驅動機構的實驗研究具有一定的理論和實際應用意義。 由于混沌運動對初始值非常敏感,而實驗中又存在著大量的影響實驗結果的因素,這也就使得欠驅動機構混沌運動的實驗研究具有一些特殊性,開展實驗的研究變得非常必要。然而,關于目前對欠驅動機構混沌運動的實驗方法研究的報道并不多見。 針對這一現(xiàn)狀,本文以欠驅動平而五桿機構為研究對象,對欠驅動機構的實驗系統(tǒng)的建立、影響因素的排除、實驗數(shù)據(jù)的采集和處理等問題進行了系統(tǒng)的研究。 本學位論文主要工作和研究成果如下： 在對平面五桿機構動力學分析和設計實驗臺的軟硬件進行了深入研究的基礎上,針對欠驅動機構的混沌運動問題,利用平面連桿機構動力學分析和設計實驗臺組建了實驗系統(tǒng),配置了TwinCAT System Manager、編制了數(shù)據(jù)處理PLC程序,設計了實驗的操作流程。 對實驗中可能出現(xiàn)的影響實驗結果的因素進行了分析,并提出了相應的處理措施。為避免實驗臺的振動和桿件變形的影響,本文將實驗輸入轉速限制在小于50r/min范圍內；通過試驗,排除了機構運動副間隙對實驗結果造成影響的可能性。本文提出了將中值濾波與高斯濾波結合在一起的實驗數(shù)據(jù)混合濾波方法,以降低數(shù)據(jù)中的噪聲水平。 應用本文建立的實驗系統(tǒng)和提出的方法,對輸入轉速小于50r/min范圍內的欠驅動平面五桿機構的運動情況進行了研究。研究表明,當輸入轉速低于9.15r/min時,欠驅動五桿機構的運動為周期性運動；當輸入轉速高于15.44r/min時,機構運動為混沌運動；而當輸入轉速介于9.15r/min和15.44r/min之間時,機構的運動狀態(tài)為周期性運動和混沌運動的交替呈現(xiàn),機構處于混沌運動的邊緣。 本文還利用SimMechanics對欠驅動平面五桿機構進行了仿真研究,并將得到的結果與實驗研究結果進行了對比。對比結果表明,實驗和仿真所得到的關十機構運動狀態(tài)的結論基本吻合,說明本文所建立的實驗系統(tǒng)和提出的方法是有效的,同時,本文的研究為欠驅動平面五桿機構的仿真模型的建立、深入開展對該機構運動的研究奠定了基礎。
【關鍵詞】：欠驅動機構 混沌 實驗
【學位授予單位】：西南交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TH112
【目錄】：

• 摘要6-8
• Abstract8-12
• 第1章 緒論12-17
• 1.1 研究的背景和意義12-13
• 1.2 研究的現(xiàn)狀13-15
• 1.2.1 混沌現(xiàn)象及其研究方法13-14
• 1.2.2 混沌現(xiàn)象的實驗研究14-15
• 1.3 本學位論文主要研究內容15-17
• 第2章 機構動力分析實驗臺及機構混沌實驗系統(tǒng)的組建17-36
• 2.1 引言17
• 2.2 平面連桿機構動力學分析和設計實驗臺簡介17-25
• 2.2.1 實驗臺的主體機構17-19
• 2.2.2 實驗臺的硬件系統(tǒng)19-22
• 2.2.3 實驗臺的軟件系統(tǒng)22-25
• 2.3 欠驅動平面五桿機構實驗系統(tǒng)的組建25-32
• 2.3.1 欠驅動平面五桿機構實驗系統(tǒng)總成26
• 2.3.2 TWINCAT SYSTEM MANAGER的配置26-29
• 2.3.3 用于數(shù)據(jù)采集的TwINCAT PLC程序29-31
• 2.3.4 I/O通道的建立31-32
• 2.4 實驗操作流程設計32-34
• 2.5 本章小結34-36
• 第3章 實驗影響因素的分析與處理36-46
• 3.1 引言36
• 3.2 實驗臺的振動及桿件的形變對實驗的影響36-37
• 3.3 運動副間隙對實驗的影響37-41
• 3.4 實驗數(shù)據(jù)的噪聲分析及濾波41-45
• 3.4.1 常見的噪聲種類及數(shù)學模型41-42
• 3.4.2 實驗數(shù)據(jù)中的噪聲分析42-43
• 3.4.3 實驗數(shù)據(jù)的濾波方法43-45
• 3.5 本章小結45-46
• 第4章 欠驅動平面五桿機構運動的實驗及結果46-62
• 4.1 引言46
• 4.2 欠驅動平面五桿機構混沌運動實驗及機構運動狀態(tài)分析46-52
• 4.3 欠驅動平面五桿機構混沌運動的實驗及結果分析52-61
• 4.3.1 實驗的設計52-53
• 4.3.2 欠驅動五桿機構的實驗結果及分析53-61
• 4.4 本章小結61-62
• 第5章 欠驅動平面五桿機構的動力學仿真62-71
• 5.1 引言62
• 5.2 仿真軟件SIMMECHANICS簡介62-63
• 5.3 欠驅動平面五桿機構的SIMMECHANICS建模63-66
• 5.4 機構運動仿真及其與實驗研究結果的對比66-70
• 5.5 本章小結70-71
• 總結與展望71-72
• 致謝72-73
• 參考文獻73-77
• 攻讀碩士期間發(fā)表論文及科研成果77

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李祥陽;嚴潔;;往復機構混沌振動響應特征辯識[J];四川有色金屬;2010年02期

2 李哲;一種渾沌振動篩機構[J];北京工業(yè)大學學報;1994年01期

3 李哲，張淵;含間隙機構混沌響應的實驗研究[J];北京工業(yè)大學學報;1994年04期

4 郝鋼,韓秋實,孫志永;基于PMAC的開放式數(shù)控系統(tǒng)性能的研究[J];北京機械工業(yè)學院學報;2003年02期

5 趙蘭珍,范德順,黃鐘;計算轉子慣性張量的節(jié)點分析法[J];北京化工大學學報(自然科學版);1997年03期

6 韓美卿;鄭明;楊娟娟;熊偉;;PLC結構化文本編程系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[J];儀器儀表用戶;2010年01期

7 潘昶;張建民;;基于龐加萊映射的多站數(shù)據(jù)融合算法[J];飛行器測控學報;2007年02期

8 王振華;竇麗華;陳杰;;一種尺度自適應調整的高斯濾波器設計方法[J];光學技術;2007年03期

9 胡曉東;彭鑫;姚嵐;;小波域高斯混合模型與中值濾波的混合圖像去噪研究[J];光子學報;2007年12期

10 袁莎;郭燕;陳定方;;起重機卷筒軸的設計及基于COS MOS Works的優(yōu)化[J];湖北工業(yè)大學學報;2008年02期

，

本文編號：555266