本文主要研究内容
作者吴崇灯（2019）在《一种并联机构力加载平台的多目标优化设计及控制研究》一文中研究指出：随着国内制造业的迅速发展,数控机床的可靠性越来越受到重视。传统的数控机床的可靠性研究方法有着研究周期长、耗资成本大的缺点,这严重制约了国内数控机床可靠性的发展。针对这些问题,本文提出一种五自由度的并联机构力加载平台,能够持续地给机床施加加载力,模拟机构五个方向所受的切削力。其突出优点是能够长时间持续不断地进行力加载,并且模拟了切削力,省去了机床切削实际工件的耗资成本。本文的主要内容有以下几个方面:设计一种五自由度并联机构力加载平台,对其自由度进行分析,综合运用矢量环法、虚功原理法等并联机构建模方法对并联机构力加载平台进行了运动学和动力学建模。接着,运用MATLAB软件对该机构的运动学和动力学模型进行仿真,为后续该机构的优化设计和控制研究奠定基础。对并联机构力加载平台进行优化设计。先分析机构的奇异性,确定机构在某些特殊位姿下存在奇异。然后提出一种通过优化部分支链安装角度的方法消除机构奇异性。接着,确定机构的优化参数,以及工作空间、力各向同性和刚度这三个优化性能指标,利用图谱法对机构的尺寸参数和角度参数进行优化设计,得到各个性能指标的性能图谱和多目标优化的图谱,并得到优化设计最优区域。最后将机构优化前后的各个性能指标作比较,得知优化后各性能指标有着显著的提升。完成了基于气压力伺服控制系统的控制系统模型的推导,将单通道气压力伺服系统的物理模型进行线性化近似,得到其线性化后的传递函数模型。分析了传递函数的开环伯德图和闭环伯德图,得知系统稳定,并分析了阶跃函数的时域响应。然后在控制系统模型中加PID控制器,通过调节PID参数得到优秀的时域响应曲线。最后将五通道气压力伺服系统进行联合仿真,得到了未加入PID控制器和加入PID控制器的仿真曲线以及误差曲线,结果表明加入PID控制器后,系统响应速度明显提升,且误差明显减小。完成了并联机构力加载平台软硬件系统设计。选用气压力伺服系统控制方式,搭建了并联机构力加载平台的硬件系统,并画出电气图。通过设计控制软件主界面、运动学和动力学逆解程序、C#到TwinCAT的ADS连接程序以及机床通信连接程序这四个模块,完整地开发了并联机构力加载平台的控制软件。
Abstract
sui zhao guo nei zhi zao ye de xun su fa zhan ,shu kong ji chuang de ke kao xing yue lai yue shou dao chong shi 。chuan tong de shu kong ji chuang de ke kao xing yan jiu fang fa you zhao yan jiu zhou ji chang 、hao zi cheng ben da de que dian ,zhe yan chong zhi yao le guo nei shu kong ji chuang ke kao xing de fa zhan 。zhen dui zhe xie wen ti ,ben wen di chu yi chong wu zi you du de bing lian ji gou li jia zai ping tai ,neng gou chi xu de gei ji chuang shi jia jia zai li ,mo ni ji gou wu ge fang xiang suo shou de qie xiao li 。ji tu chu you dian shi neng gou chang shi jian chi xu bu duan de jin hang li jia zai ,bing ju mo ni le qie xiao li ,sheng qu le ji chuang qie xiao shi ji gong jian de hao zi cheng ben 。ben wen de zhu yao nei rong you yi xia ji ge fang mian :she ji yi chong wu zi you du bing lian ji gou li jia zai ping tai ,dui ji zi you du jin hang fen xi ,zeng ge yun yong shi liang huan fa 、xu gong yuan li fa deng bing lian ji gou jian mo fang fa dui bing lian ji gou li jia zai ping tai jin hang le yun dong xue he dong li xue jian mo 。jie zhao ,yun yong MATLABruan jian dui gai ji gou de yun dong xue he dong li xue mo xing jin hang fang zhen ,wei hou xu gai ji gou de you hua she ji he kong zhi yan jiu dian ding ji chu 。dui bing lian ji gou li jia zai ping tai jin hang you hua she ji 。xian fen xi ji gou de ji yi xing ,que ding ji gou zai mou xie te shu wei zi xia cun zai ji yi 。ran hou di chu yi chong tong guo you hua bu fen zhi lian an zhuang jiao du de fang fa xiao chu ji gou ji yi xing 。jie zhao ,que ding ji gou de you hua can shu ,yi ji gong zuo kong jian 、li ge xiang tong xing he gang du zhe san ge you hua xing neng zhi biao ,li yong tu pu fa dui ji gou de che cun can shu he jiao du can shu jin hang you hua she ji ,de dao ge ge xing neng zhi biao de xing neng tu pu he duo mu biao you hua de tu pu ,bing de dao you hua she ji zui you ou yu 。zui hou jiang ji gou you hua qian hou de ge ge xing neng zhi biao zuo bi jiao ,de zhi you hua hou ge xing neng zhi biao you zhao xian zhe de di sheng 。wan cheng le ji yu qi ya li ci fu kong zhi ji tong de kong zhi ji tong mo xing de tui dao ,jiang chan tong dao qi ya li ci fu ji tong de wu li mo xing jin hang xian xing hua jin shi ,de dao ji xian xing hua hou de chuan di han shu mo xing 。fen xi le chuan di han shu de kai huan bai de tu he bi huan bai de tu ,de zhi ji tong wen ding ,bing fen xi le jie yue han shu de shi yu xiang ying 。ran hou zai kong zhi ji tong mo xing zhong jia PIDkong zhi qi ,tong guo diao jie PIDcan shu de dao you xiu de shi yu xiang ying qu xian 。zui hou jiang wu tong dao qi ya li ci fu ji tong jin hang lian ge fang zhen ,de dao le wei jia ru PIDkong zhi qi he jia ru PIDkong zhi qi de fang zhen qu xian yi ji wu cha qu xian ,jie guo biao ming jia ru PIDkong zhi qi hou ,ji tong xiang ying su du ming xian di sheng ,ju wu cha ming xian jian xiao 。wan cheng le bing lian ji gou li jia zai ping tai ruan ying jian ji tong she ji 。shua yong qi ya li ci fu ji tong kong zhi fang shi ,da jian le bing lian ji gou li jia zai ping tai de ying jian ji tong ,bing hua chu dian qi tu 。tong guo she ji kong zhi ruan jian zhu jie mian 、yun dong xue he dong li xue ni jie cheng xu 、C#dao TwinCATde ADSlian jie cheng xu yi ji ji chuang tong xin lian jie cheng xu zhe si ge mo kuai ,wan zheng de kai fa le bing lian ji gou li jia zai ping tai de kong zhi ruan jian 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自电子科技大学的吴崇灯，发表于刊物电子科技大学2019-07-17论文，是一篇关于并联机构论文,力加载论文,动力学模型论文,优化设计论文,控制论文,电子科技大学2019-07-17论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自电子科技大学2019-07-17论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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