并聯機構與串聯機構相比,具有剛度特性好、自重負荷比小、承載力強、精度較高的優(yōu)點,同時在結構方面也更加節(jié)省空間。并聯機構在高精度自動定位、多自由度操縱等領域有著重要的應用價值。對于構型確定的并聯機構,模型的建立分析和控制方法的選擇,對其性能有至關重要的影響。本文以6-RUS并聯機構為研究對象,構造其許動變分子空間基底和驅動力子空間基底,得出動力學分析所需的運動螺旋,使用G-K修正法對并聯機構的自由度進行求解,并對該并聯機構驅動副的選擇進行驗證�；贒-H算法構造機構的位置約束方程,對機構的位置逆解進行研究,通過Matlab實現運動學位置逆解的仿真和數值分析;基于旋量理論對該并聯機構的廣義逆雅可比矩陣進行求解,推導6-RUS并聯機構的海塞矩陣,并給出該并聯機構在初始位形下的數值算例;基于李群李代數理論對機構各部件的慣性力螺旋和重力螺旋進行分析,在此基礎上采用虛功原理建立動力學模型,進行數值仿真,通過對比、分析,得到基于李群李代數的6-RUS并聯機構動力學算法;在動力學模型基礎上,根據末端執(zhí)行器的控制要求,分別對定點控制問題和軌跡跟蹤控制問題進行了對比分析,得出動力學控制可以使被控機構具有良...

【文章頁數】：79 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究目的及意義
    1.2 并聯機構的研究現狀
    1.3 并聯機構相關理論的研究現狀
        1.3.1 運動學研究現狀
        1.3.2 動力學研究現狀
        1.3.3 并聯機構控制研究現狀
        1.3.4 現代數學理論在并聯機構中的應用現狀
    1.4 論文主要研究內容及方法
第2章 理論基礎及機構構型分析
    2.1 引言
    2.2 李群李代數理論
        2.2.1 李群與剛體變換
        2.2.2 伴隨變換
        2.2.3 N關節(jié)串聯運動鏈的位置、速度、加速度模型
        2.2.4 SE(3)的李代數
    2.3 旋量理論
        2.3.1 螺旋運動與旋量
        2.3.2 互易積
    2.4 動力學控制理論
    2.5 6-RUS并聯機構的構型分析
        2.5.1 6-RUS并聯機構的結構分析
        2.5.2 無約束RUS支鏈分析
    2.6 本章小結
第3章 6-RUS并聯機構運動學分析
    3.1 引言
    3.2 6-RUS并聯機構自由度計算
    3.3 6-RUS并聯機構驅動副的選擇
    3.4 6-RUS并聯機構位置逆解分析
        3.4.1 機構定義
        3.4.2 結構參數
        3.4.3 逆解算法
        3.4.4 數值算例
    3.5 6-RUS并聯運動鏈的廣義雅可比矩陣
    3.6 6-RUS并聯機構的速度分析
    3.7 6-RUS并聯機構加速度分析
    3.8 數值算例
    3.9 本章小結
第4章 6-RUS并聯機構動力學分析
    4.1 引言
    4.2 6-RUS并聯機構動力學模型
        4.2.1 部件分解及運動描述
        4.2.2 部件與末端剛體的速度分析
        4.2.3 部件與末端剛體的加速度分析
        4.2.4 剛體所受慣性力螺旋和重力螺旋
        4.2.5 動力學模型
    4.3 數值仿真
        4.3.1 并聯機構的結構參數
        4.3.2 6-RUS并聯機構動力學的單因素仿真
        4.3.3 6-RUS并聯機構逆運動學與逆動力學的綜合仿真
    4.4 算法驗證與對比分析
        4.4.1 算法驗證
        4.4.2 對比分析
    4.5 本章小結
第5章 6-RUS并聯機構的動力學控制分析
    5.1 引言
    5.2 控制方法分析
        5.2.1 獨立PD控制
        5.2.2 增廣PD控制
        5.2.3 計算力矩控制
    5.3 仿真分析
        5.3.1 實驗背景介紹
        5.3.2 Simulink簡介
        5.3.3 數值算例
    5.4 本章小結
結論
參考文獻
攻讀學位期間所取得的相關科研成果
致謝



本文編號：3847078