【摘要】：六自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)基于Stewart平臺原理,近年來以其剛度大、負(fù)載能力強、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、累計誤差小等優(yōu)點成為一個研究熱點,本文針對六自由度并聯(lián)微定位平臺,從運動學(xué)、動力學(xué)、控制策略、精度分析、系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)和各硬件模塊等方面開展了相應(yīng)研究與設(shè)計。首先,概括了國內(nèi)外針對六自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的發(fā)展及研究現(xiàn)狀。通過對并聯(lián)機(jī)構(gòu)運動副和構(gòu)件等的分析,計算其自由度;推導(dǎo)了六自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)運動學(xué)反解方程及其動力學(xué)方程;利用MATLAB/SimMechanics實體庫和約束庫對其機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行建模。其次,對六自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的誤差源進(jìn)行分析,推導(dǎo)其誤差正解模型,并根據(jù)不同幾何參數(shù)和初始位姿對并聯(lián)機(jī)構(gòu)精度的影響確定了機(jī)構(gòu)的相關(guān)幾何參數(shù)和初始位姿;對系統(tǒng)所選用的電動推桿建模,根據(jù)模型設(shè)計并聯(lián)機(jī)構(gòu)單桿的傳統(tǒng)PID控制器;在傳統(tǒng)PID的基礎(chǔ)上,針對系統(tǒng)非線性的特點,引入模糊控制理論,根據(jù)模型特性確定模糊控制的語言變量、隸屬度函數(shù)和模糊規(guī)則,為六自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)設(shè)計模糊PID控制器;通過仿真對比,從結(jié)果中可以看出,在并聯(lián)機(jī)構(gòu)中引入模糊控制理論的PID控制相對于傳統(tǒng)PID控制提高了其在在動態(tài)性能和精度上的響應(yīng)效果。最后,搭建了基于嵌入式系統(tǒng)的并聯(lián)微定位平臺,再其系統(tǒng)中添加霍爾傳感器、編碼器和電流傳感器等傳感器模塊;在STM32F407中進(jìn)行編程,將運動學(xué)反解和模糊PID算法移植到單片機(jī)中,采集傳感器反饋的信號,調(diào)節(jié)參數(shù)實現(xiàn)并聯(lián)微定位平臺的基本功能;為方便用戶使用,根據(jù)需求設(shè)計上位機(jī)軟件;設(shè)計試驗,測得并聯(lián)微定位平臺的定位精度。
【學(xué)位授予單位】：中國航天科技集團(tuán)公司第一研究院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TH112;TP273

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 李沛;楊小強;李煥良;韓金華;潘軍軍;;基于Matlab/SimMechanics的六自由度并聯(lián)運動平臺建模與分析[J];機(jī)械與電子;2016年03期

2 侯駿飛;曾億山;魯軍;;6-UCU并聯(lián)六自由度平臺運動及其控制系統(tǒng)的研究[J];流體傳動與控制;2015年05期

3 高明玉;;基于模糊控制的液壓伺服控制系統(tǒng)研究[J];機(jī)械工程與自動化;2014年04期

4 杜平;;Stewart平臺運動學(xué)分析與仿真研究[J];機(jī)械研究與應(yīng)用;2012年04期

5 鄭德星;王琨琦;;一種并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)的精度分析與機(jī)構(gòu)參數(shù)選取[J];機(jī)床與液壓;2010年21期

6 楊永剛;任淑艷;劉玉斌;;6-PRRS并聯(lián)機(jī)器人的小腦模型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制[J];微型機(jī)與應(yīng)用;2010年19期

7 朱彩紅;;動態(tài)滑模控制在并聯(lián)機(jī)器人中的應(yīng)用[J];蘇州市職業(yè)大學(xué)學(xué)報;2010年01期

8 朱大昌;陳強;;基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)運算法則的并聯(lián)機(jī)器人自適應(yīng)控制研究[J];自動化技術(shù)與應(yīng)用;2010年01期

9 劉延斌;張宏敏;趙新華;;3-RRRT并聯(lián)機(jī)器人魯棒自適應(yīng)模糊滑�？刂芠J];電機(jī)與控制學(xué)報;2009年S1期

10 劉延斌;張宏敏;趙新華;;3-RRRT型并聯(lián)機(jī)器人自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)滑�？刂芠J];系統(tǒng)仿真學(xué)報;2009年11期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 李磊;六自由度并聯(lián)平臺位置正解及控制方法研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2008年

2 洪林;并聯(lián)機(jī)器人精度分析與綜合研究[D];天津大學(xué);2004年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前5條

1 嚴(yán)智敏;基于3-RPS型并聯(lián)機(jī)器人驅(qū)動位移軌跡跟蹤控制研究[D];江西理工大學(xué);2013年

2 王遠(yuǎn)東;6-SPS并聯(lián)機(jī)器人運動學(xué)分析與精度研究[D];河北工程大學(xué);2013年

3 黃勇;空間三平移超精密定位平臺及控制方法研究[D];江西理工大學(xué);2011年

4 劉軍;高精度、重載荷三自由度搖擺臺的閉環(huán)控制設(shè)計與研究[D];上海交通大學(xué);2009年

5 何立波;六自由度搖擺臺動力學(xué)仿真及優(yōu)化[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2006年

本文編號：2735175