在日益增加的高速、高加速、高精度運動需求下,冗余直驅龍門平臺成為高檔數控裝備的關鍵功能部件,其冗余驅動及高剛性物理連接的結構特點具有獲得更優(yōu)運動性能的潛力。然而,高速、高加速運動下,強機械耦合效應及導軌副部件柔性變形容易造成過度的耦合約束內力,其成為影響系統(tǒng)平穩(wěn)運行（可靠性保證的基本需求）和使用壽命的主要因素,并進一步限制運動控制性能的提升。受限于該冗余執(zhí)行器間的協(xié)同問題,傳統(tǒng)僅考慮軸間運動協(xié)調的輪廓運動控制方法,顯然無法滿足此類平臺高性能輪廓跟蹤的最終需求。據此,本文創(chuàng)新提出冗余協(xié)同與軸間運動協(xié)調并重的輪廓運動控制新理念,并以此為指導展開細化研究�，F階段,限制冗余直驅龍門平臺控制發(fā)展的主要因素是缺乏有效的模型指導,從而導致對平臺特性認知不全。為此,本論文首先探索此類具有高剛性物理連接和相對柔性導軌副部件的多軸機械平臺剛柔耦合建模及辨識驗證的系統(tǒng)方法:所提建模分析方法給出了平臺完整運動及多自由度復雜耦合特性的準確描述,亦對耦合效應的產生根源和作用機制給出了詳細的分析;所提頻域辨識方法本質上解決了機械系統(tǒng)受非線性摩擦力影響而導致頻率響應失真的普遍問題,從而通過該方法有效驗證了建模的正確性... 

【文章來源】：浙江大學浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：144 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 研究現狀概述
        1.2.1 冗余直驅龍門平臺建模研究概述
        1.2.2 非線性摩擦力影響下頻域辨識研究概述
        1.2.3 直驅傳動系統(tǒng)精密控制概述
        1.2.4 冗余驅動系統(tǒng)協(xié)同控制概述
        1.2.5 多軸系統(tǒng)輪廓運動控制概述
    1.3 研究意義與研究內容
        1.3.1 課題的來源及研究意義
        1.3.2 研究內容
    1.4 本章小結
第2章 冗余直驅龍門平臺的多自由度剛柔耦合建模及辨識驗證
    引言
    2.1 冗余直驅龍門平臺三自由度耦合動力學建模
        2.1.1 完整運動學描述
        2.1.2 三自由度耦合動力學模型
        2.1.3 線性傳遞函數模型
    2.2 非線性摩擦力影響下的頻域辨識方法研究
        2.2.1 非線性摩擦力對頻域響應的影響機理
        2.2.2 基于非線性摩擦力補償的頻域辨識方法
    2.3 辨識實驗對比研究
        2.3.1 冗余直驅龍門實驗系統(tǒng)介紹
        2.3.2 頻域辨識實驗設計
        2.3.3 X軸頻域辨識對比及辨識結果
        2.3.4 Y軸頻域辨識對比及辨識結果
    2.4 本章小結
第3章 靜態(tài)負載情況下的冗余直驅類平臺精密協(xié)同控制研究
    引言
    3.1 推力分配協(xié)同控制實驗對比研究
        3.1.1 問題闡述
        3.1.2 控制器結構分析
        3.1.3 推力分配協(xié)同控制器設計
        3.1.4 控制參數及性能對比實驗
    3.2 基于質心位置準確估計的自適應魯棒多變量協(xié)同控制
        3.2.1 問題闡述
        3.2.2 多變量控制目標及控制器框架
        3.2.3 限速投影型自適應率設計
        3.2.4 期望補償的直接/間接集成自適應魯棒控制器(DCDIARC)
        3.2.5 在線精確參數估計
        3.2.6 對比實驗研究
    3.3 本章小結
第4章 動態(tài)負載情況下的冗余直驅龍門平臺精密協(xié)同控制研究
    引言
    4.1 基于在線參數準確估計的自適應魯棒多變量協(xié)同控制
        4.1.1 問題闡述
        4.1.2 控制器整體框架
        4.1.3 期望補償的直接/間接集成自適應魯棒控制器(DCDIARC)
        4.1.4 在線精確參數估計
        4.1.5 對比實驗研究
    4.2 考慮初始零位不匹配的自適應魯棒多變量協(xié)同控制
        4.2.1 問題闡述
        4.2.2 期望補償的直接/間接集成自適應魯棒控制器(DCDIARC)
        4.2.3 在線精確參數估計
        4.2.4 對比實驗研究
    4.3 本章小結
第5章 綜合考慮冗余協(xié)同及軸間運動協(xié)調的輪廓運動控制研究
    引言
    5.1 問題闡述
    5.2 輪廓誤差估計模型修正
    5.3 基于剛性動力學的輪廓運動控制器
    5.4 綜合考慮冗余協(xié)同及軸間運動協(xié)調的輪廓運動控制器
    5.5 對比實驗研究
        5.5.1 實驗Ⅰ:圓輪廓
        5.5.2 實驗Ⅱ:橢圓輪廓
    5.6 本章小結
第6章 總結與展望
    6.1 論文總結
    6.2 論文創(chuàng)新點
    6.3 研究展望
參考文獻
作者簡歷及在攻讀博士學位期間的學術成果


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3448869