隨著我國航空業(yè)的發(fā)展,具有載重大,精度高等特點(diǎn)的指向機(jī)構(gòu)越來越受到關(guān)注。球面并聯(lián)機(jī)構(gòu)具有載重大,可靠性好的特點(diǎn)。然而,精度問題一直制約著其在指向機(jī)構(gòu)方面的應(yīng)用。為此,本文以2-DOF球面并聯(lián)指向機(jī)構(gòu)樣機(jī)為研究對象,分別從機(jī)構(gòu)的誤差建模,誤差分析,誤差參數(shù)辨識和誤差補(bǔ)償方面進(jìn)行理論分析研究,最后通過實(shí)驗(yàn)對樣機(jī)進(jìn)行了誤差標(biāo)定和補(bǔ)償。首先,對指向機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析,建立了考慮誤差參數(shù)的位姿描述,得到了機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)反解和運(yùn)動(dòng)學(xué)正解。通過微分法建立單支鏈誤差模型,并通過環(huán)路增量法構(gòu)建了球面并聯(lián)指向機(jī)構(gòu)的指向誤差模型。其次,對并聯(lián)指向機(jī)構(gòu)的誤差源進(jìn)行分類分析。在靜態(tài)誤差分析中得到了各誤差參數(shù)與實(shí)際誤差源對應(yīng)關(guān)系,依據(jù)誤差模型得到了誤差參數(shù)對末端指向精度的影響,并得到了各誤差參數(shù)的靈敏度。在動(dòng)態(tài)誤差分析中,簡化了含間隙轉(zhuǎn)動(dòng)副模型,并借助Adams軟件分析了機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)中間隙對末端指向精度的影響。然后,基于多重共線性檢測設(shè)計(jì)了一種分組回歸分析的方法,得到了辨識模型中相關(guān)系數(shù)向量及其對應(yīng)誤差參數(shù)的相關(guān)關(guān)系式;基于矩陣條件數(shù)設(shè)計(jì)了一種繼承搜索方法對指向位形進(jìn)行優(yōu)選;基于最小二乘法和遺傳算法進(jìn)行了參數(shù)辨識仿真研...

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題來源
    1.2 課題背景及研究目的和意義
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 球面并聯(lián)機(jī)構(gòu)研究現(xiàn)狀
        1.3.2 誤差建模和誤差分析方法的研究
        1.3.3 誤差標(biāo)定和參數(shù)辨識方法的研究
        1.3.4 誤差補(bǔ)償方法的研究
    1.4 課題研究的主要內(nèi)容
第2章 球面并聯(lián)指向機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析和誤差建模
    2.1 引言
    2.2 2-DOF球面并聯(lián)指向機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析
    2.3 球面并聯(lián)指向機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
        2.3.1 考慮誤差參數(shù)后支鏈位姿描述
        2.3.2 運(yùn)動(dòng)學(xué)反解
        2.3.3 運(yùn)動(dòng)學(xué)正解
    2.4 基于運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)的誤差建模
        2.4.1 單支鏈的誤差建模及驗(yàn)證
        2.4.2 球面并聯(lián)指向機(jī)構(gòu)的誤差建模
    2.5 本章小結(jié)
第3章 誤差分析
    3.1 引言
    3.2 球面并聯(lián)指向機(jī)構(gòu)的誤差源分析
        3.2.1 靜態(tài)誤差源分析
        3.2.2 動(dòng)態(tài)誤差源分析
    3.3 靜態(tài)誤差的分析
        3.3.1 靜態(tài)誤差參數(shù)分析
        3.3.2 誤差靈敏度分析
    3.4 含間隙轉(zhuǎn)動(dòng)副誤差分析
        3.4.1 含間隙轉(zhuǎn)動(dòng)副的簡化
        3.4.2 含間隙轉(zhuǎn)動(dòng)副誤差仿真與分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 運(yùn)動(dòng)學(xué)誤差參數(shù)辨識和誤差補(bǔ)償
    4.1 引言
    4.2 辨識模型的多重共線性分析
        4.2.1 多重共線性評價(jià)方法
        4.2.2 基于多重共線性檢測的辨識模型回歸分析
    4.3 標(biāo)定用測量指向位形的優(yōu)選
        4.3.1 基于條件數(shù)的位形優(yōu)選方法
        4.3.2 測量指向位形的優(yōu)選
    4.4 參數(shù)辨識方法研究
        4.4.1 基于最小二乘法的誤差參數(shù)辨識
        4.4.2 基于遺傳算法的誤差參數(shù)辨識
        4.4.3 參數(shù)辨識數(shù)值仿真研究
    4.5 末端誤差補(bǔ)償方法研究
        4.5.1 基于運(yùn)動(dòng)學(xué)誤差參數(shù)模型的補(bǔ)償
        4.5.2 基于非運(yùn)動(dòng)學(xué)誤差參數(shù)模型的補(bǔ)償
    4.6 本章小結(jié)
第5章 指向機(jī)構(gòu)的標(biāo)定實(shí)驗(yàn)與補(bǔ)償驗(yàn)證
    5.1 引言
    5.2 指向機(jī)構(gòu)的零位粗標(biāo)定實(shí)驗(yàn)
    5.3 指向機(jī)構(gòu)的指向誤差標(biāo)定實(shí)驗(yàn)
        5.3.1 基于位置測量的指向誤差測量方法
        5.3.2 誤差標(biāo)定實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        5.3.3 數(shù)據(jù)處理
    5.4 誤差補(bǔ)償及驗(yàn)證
        5.4.1 基于參數(shù)誤差模型的補(bǔ)償及驗(yàn)證
        5.4.2 基于非參數(shù)誤差模型的補(bǔ)償及驗(yàn)證
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝



本文編號：3819471