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

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)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(lián)機(jī)構(gòu)的研究現(xiàn)狀
    1.3 并聯(lián)機(jī)構(gòu)相關(guān)理論的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 運(yùn)動學(xué)研究現(xiàn)狀
        1.3.2 動力學(xué)研究現(xiàn)狀
        1.3.3 并聯(lián)機(jī)構(gòu)控制研究現(xiàn)狀
        1.3.4 現(xiàn)代數(shù)學(xué)理論在并聯(lián)機(jī)構(gòu)中的應(yīng)用現(xiàn)狀
    1.4 論文主要研究內(nèi)容及方法
第2章 理論基礎(chǔ)及機(jī)構(gòu)構(gòu)型分析
    2.1 引言
    2.2 李群李代數(shù)理論
        2.2.1 李群與剛體變換
        2.2.2 伴隨變換
        2.2.3 N關(guān)節(jié)串聯(lián)運(yùn)動鏈的位置、速度、加速度模型
        2.2.4 SE(3)的李代數(shù)
    2.3 旋量理論
        2.3.1 螺旋運(yùn)動與旋量
        2.3.2 互易積
    2.4 動力學(xué)控制理論
    2.5 6-RUS并聯(lián)機(jī)構(gòu)的構(gòu)型分析
        2.5.1 6-RUS并聯(lián)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析
        2.5.2 無約束RUS支鏈分析
    2.6 本章小結(jié)
第3章 6-RUS并聯(lián)機(jī)構(gòu)運(yùn)動學(xué)分析
    3.1 引言
    3.2 6-RUS并聯(lián)機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算
    3.3 6-RUS并聯(lián)機(jī)構(gòu)驅(qū)動副的選擇
    3.4 6-RUS并聯(lián)機(jī)構(gòu)位置逆解分析
        3.4.1 機(jī)構(gòu)定義
        3.4.2 結(jié)構(gòu)參數(shù)
        3.4.3 逆解算法
        3.4.4 數(shù)值算例
    3.5 6-RUS并聯(lián)運(yùn)動鏈的廣義雅可比矩陣
    3.6 6-RUS并聯(lián)機(jī)構(gòu)的速度分析
    3.7 6-RUS并聯(lián)機(jī)構(gòu)加速度分析
    3.8 數(shù)值算例
    3.9 本章小結(jié)
第4章 6-RUS并聯(lián)機(jī)構(gòu)動力學(xué)分析
    4.1 引言
    4.2 6-RUS并聯(lián)機(jī)構(gòu)動力學(xué)模型
        4.2.1 部件分解及運(yùn)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(xué)模型
    4.3 數(shù)值仿真
        4.3.1 并聯(lián)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)
        4.3.2 6-RUS并聯(lián)機(jī)構(gòu)動力學(xué)的單因素仿真
        4.3.3 6-RUS并聯(lián)機(jī)構(gòu)逆運(yùn)動學(xué)與逆動力學(xué)的綜合仿真
    4.4 算法驗(yàn)證與對比分析
        4.4.1 算法驗(yàn)證
        4.4.2 對比分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 6-RUS并聯(lián)機(jī)構(gòu)的動力學(xué)控制分析
    5.1 引言
    5.2 控制方法分析
        5.2.1 獨(dú)立PD控制
        5.2.2 增廣PD控制
        5.2.3 計(jì)算力矩控制
    5.3 仿真分析
        5.3.1 實(shí)驗(yàn)背景介紹
        5.3.2 Simulink簡介
        5.3.3 數(shù)值算例
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間所取得的相關(guān)科研成果
致謝



本文編號：3847078