一種新型2-DOF太陽(yáng)追蹤裝置的結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2021-04-01 15:24
為提高太陽(yáng)能裝置對(duì)太陽(yáng)能的接收效率,提出一種新型并聯(lián)機(jī)構(gòu)的太陽(yáng)跟蹤裝置。依據(jù)位置閉環(huán)矢量方程建立該機(jī)構(gòu)的位置逆解模型,推導(dǎo)出速度雅可比矩陣,定義該機(jī)構(gòu)的靈活性能評(píng)價(jià)指標(biāo);繪制太陽(yáng)追蹤裝置的任務(wù)工作空間,并在其工作空間內(nèi)給定約束條件,優(yōu)化得到各參數(shù)關(guān)系,為該裝置的詳細(xì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。
【文章來(lái)源】:機(jī)床與液壓. 2019,47(07)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:3 頁(yè)
【部分圖文】:
機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖cosβisinβisinαisinβicosαi
/b。設(shè)定各參數(shù)在θ=10~45°、φ=10~45°、a/b=0.5~2、l/b=0.5~2、p1/b=0.5~2之間變化,在給定的任務(wù)空間搜索使全局運(yùn)動(dòng)靈活性能評(píng)價(jià)指標(biāo)最好的參數(shù)。采用MATLAB軟件編制程序,利用上述約束條件優(yōu)化和參數(shù)的變化范圍確定了各主要結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的關(guān)系,如表1所示。表1結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化表參數(shù)名稱參數(shù)值參數(shù)名稱參數(shù)值θ/(°)20l/b1.02φ/(°)25p1/b0.93a/b1.25根據(jù)得到的優(yōu)化結(jié)構(gòu)參數(shù)關(guān)系繪制出了該裝置的局部運(yùn)動(dòng)靈活性能指標(biāo)在任務(wù)空間的分布,如圖4所示。從分布規(guī)律上看,局部運(yùn)動(dòng)靈活性能指標(biāo)呈對(duì)稱分布,并無(wú)很小值,波動(dòng)也不大,說(shuō)明局部運(yùn)動(dòng)靈活性能指標(biāo)也很好。由此可知,得到的結(jié)構(gòu)參數(shù)無(wú)論在全局運(yùn)動(dòng)靈活性能指標(biāo)還是局部靈活性能指標(biāo)都較好,滿足設(shè)計(jì)要求。圖4局部運(yùn)動(dòng)靈活性能指標(biāo)分布圖6結(jié)論提出一種新型2-DOF并聯(lián)太陽(yáng)追蹤裝置,給出了具體的設(shè)計(jì)方案;建立了位置逆解模型,推導(dǎo)出速度雅可比矩陣,定義了該機(jī)構(gòu)局部和全局運(yùn)動(dòng)靈活性能評(píng)價(jià)指標(biāo);依據(jù)優(yōu)化約束條件,得到該機(jī)構(gòu)的最佳結(jié)構(gòu)參數(shù)關(guān)系;根據(jù)最佳結(jié)構(gòu)參數(shù)關(guān)系繪制出局部運(yùn)動(dòng)靈活性指標(biāo)在任務(wù)工作空間的分布,從分布規(guī)律上看,機(jī)構(gòu)的局部運(yùn)動(dòng)靈活性能指標(biāo)也很好,說(shuō)明該結(jié)構(gòu)參數(shù)滿足設(shè)計(jì)要求,達(dá)到了優(yōu)化目的,為該裝置的詳細(xì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。參考文獻(xiàn):[1]左云波,徐小力,白廷柱.萬(wàn)向節(jié)式太陽(yáng)跟蹤方法及跟蹤裝置[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造,2011(8):126-128.ZUOYB,XUXL,BAITZ.GimbalSun-trackingMethodandTrackingDevice[J].MachineryDesign&Manufac-ture,2011(8):126-128.[2
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]雙軸伺服太陽(yáng)能跟蹤器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 鄭春嬌,石玉峰. 電工電氣. 2013(09)
[2]萬(wàn)向節(jié)式太陽(yáng)跟蹤方法及跟蹤裝置[J]. 左云波,徐小力,白廷柱. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2011(08)
[3]太陽(yáng)能光伏發(fā)電二軸跟蹤機(jī)構(gòu)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 陳建彬,沈惠平,丁磊,危鳳江. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2010(08)
[4]基于并聯(lián)球面機(jī)構(gòu)的太陽(yáng)跟蹤裝置研究[J]. 張順心,宋開峰,范順成. 河北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2003(06)
本文編號(hào):3113560
【文章來(lái)源】:機(jī)床與液壓. 2019,47(07)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:3 頁(yè)
【部分圖文】:
機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖cosβisinβisinαisinβicosαi
/b。設(shè)定各參數(shù)在θ=10~45°、φ=10~45°、a/b=0.5~2、l/b=0.5~2、p1/b=0.5~2之間變化,在給定的任務(wù)空間搜索使全局運(yùn)動(dòng)靈活性能評(píng)價(jià)指標(biāo)最好的參數(shù)。采用MATLAB軟件編制程序,利用上述約束條件優(yōu)化和參數(shù)的變化范圍確定了各主要結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的關(guān)系,如表1所示。表1結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化表參數(shù)名稱參數(shù)值參數(shù)名稱參數(shù)值θ/(°)20l/b1.02φ/(°)25p1/b0.93a/b1.25根據(jù)得到的優(yōu)化結(jié)構(gòu)參數(shù)關(guān)系繪制出了該裝置的局部運(yùn)動(dòng)靈活性能指標(biāo)在任務(wù)空間的分布,如圖4所示。從分布規(guī)律上看,局部運(yùn)動(dòng)靈活性能指標(biāo)呈對(duì)稱分布,并無(wú)很小值,波動(dòng)也不大,說(shuō)明局部運(yùn)動(dòng)靈活性能指標(biāo)也很好。由此可知,得到的結(jié)構(gòu)參數(shù)無(wú)論在全局運(yùn)動(dòng)靈活性能指標(biāo)還是局部靈活性能指標(biāo)都較好,滿足設(shè)計(jì)要求。圖4局部運(yùn)動(dòng)靈活性能指標(biāo)分布圖6結(jié)論提出一種新型2-DOF并聯(lián)太陽(yáng)追蹤裝置,給出了具體的設(shè)計(jì)方案;建立了位置逆解模型,推導(dǎo)出速度雅可比矩陣,定義了該機(jī)構(gòu)局部和全局運(yùn)動(dòng)靈活性能評(píng)價(jià)指標(biāo);依據(jù)優(yōu)化約束條件,得到該機(jī)構(gòu)的最佳結(jié)構(gòu)參數(shù)關(guān)系;根據(jù)最佳結(jié)構(gòu)參數(shù)關(guān)系繪制出局部運(yùn)動(dòng)靈活性指標(biāo)在任務(wù)工作空間的分布,從分布規(guī)律上看,機(jī)構(gòu)的局部運(yùn)動(dòng)靈活性能指標(biāo)也很好,說(shuō)明該結(jié)構(gòu)參數(shù)滿足設(shè)計(jì)要求,達(dá)到了優(yōu)化目的,為該裝置的詳細(xì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。參考文獻(xiàn):[1]左云波,徐小力,白廷柱.萬(wàn)向節(jié)式太陽(yáng)跟蹤方法及跟蹤裝置[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造,2011(8):126-128.ZUOYB,XUXL,BAITZ.GimbalSun-trackingMethodandTrackingDevice[J].MachineryDesign&Manufac-ture,2011(8):126-128.[2
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]雙軸伺服太陽(yáng)能跟蹤器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 鄭春嬌,石玉峰. 電工電氣. 2013(09)
[2]萬(wàn)向節(jié)式太陽(yáng)跟蹤方法及跟蹤裝置[J]. 左云波,徐小力,白廷柱. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2011(08)
[3]太陽(yáng)能光伏發(fā)電二軸跟蹤機(jī)構(gòu)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 陳建彬,沈惠平,丁磊,危鳳江. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2010(08)
[4]基于并聯(lián)球面機(jī)構(gòu)的太陽(yáng)跟蹤裝置研究[J]. 張順心,宋開峰,范順成. 河北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2003(06)
本文編號(hào):3113560
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