本文關(guān)鍵詞：并聯(lián)六自由度液壓平臺的設(shè)計與分析

  更多相關(guān)文章： 并聯(lián)機構(gòu) 六自由度 液壓伺服 聯(lián)合仿真

【摘要】：與串聯(lián)機器人相比,六自由度并聯(lián)機器人具有剛度大、累積誤差小、承載高等一系列優(yōu)點,而被廣泛運用于工業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)實驗等領(lǐng)域。本文以與企業(yè)合作并聯(lián)六自由度液壓平臺為基礎(chǔ),完成對六自由度液壓平臺的理論分析,根據(jù)技術(shù)參數(shù)完成平臺機構(gòu)、液壓、控制部分的分析和設(shè)計,并研制出實驗平臺,具體內(nèi)容如下：分別建立了并聯(lián)六自由度液壓平臺的運動學(xué)和動力學(xué)的數(shù)學(xué)模型,通過矩陣法建立了平臺運動學(xué)模型,拉格朗日法建立平臺動力學(xué)模型,根據(jù)技術(shù)指標(biāo)設(shè)計平臺的結(jié)構(gòu)尺寸,用PRO/E構(gòu)造平臺三維模型,最后通過ADAMS模型仿真與MATLAB數(shù)學(xué)分析結(jié)果,驗證了運動學(xué)數(shù)學(xué)模型的正確性以及模型的合理性,并通過動力學(xué)仿真確定了液壓系統(tǒng)設(shè)計所需的最大驅(qū)動力：在運動學(xué)基礎(chǔ)上運用三維邊界搜索法結(jié)合MATLAB編程分析了平臺定姿態(tài)工作空間。對六自由度液壓平臺的液壓系統(tǒng)進(jìn)行理論分析與設(shè)計,確定了系統(tǒng)驅(qū)動方式、系統(tǒng)能源和控制方式,繪制了液壓系統(tǒng)原理圖,并對液壓系統(tǒng)的主要元部件進(jìn)行了設(shè)計計算與選型。運用AMESim對并聯(lián)六自由度液壓平臺的液壓系統(tǒng)進(jìn)行了建模�？紤]伺服閥對液壓伺服系統(tǒng)性能的影響,對伺服閥進(jìn)行參數(shù)設(shè)置,并進(jìn)行測試,得到了與實際接近的電液伺服閥特性參數(shù)；建立ADMAS機構(gòu)模型與AMESim液壓系統(tǒng)模型的聯(lián)合仿真模型,采用傳統(tǒng)PID控制策略,使動平臺上分別以不同頻率的正弦信號運動,觀察聯(lián)合仿真模型在不同頻率下的響應(yīng)特性。根據(jù)液壓運動平臺的工作原理,進(jìn)行硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計以及相應(yīng)硬件的選型,并給出了主要控制元件的電氣原理圖；根據(jù)平臺控制原理以及控制過程進(jìn)行軟件系統(tǒng)設(shè)計,使用VB設(shè)計上位機人機控制界面,使用ISAGRAF完成下位機控制器的運動控制,并對實際搭建的運動平臺進(jìn)行運動控制試驗,與仿真模型進(jìn)行對比,驗證了本文所確定的仿真模型的合理性與工程實用性。
【關(guān)鍵詞】：并聯(lián)機構(gòu) 六自由度 液壓伺服 聯(lián)合仿真
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH137;TP273
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-15
• 第一章 緒論15-22
• 1.1 課題來源和研究意義15
• 1.2 并聯(lián)六自由度機器人簡介15-16
• 1.3 并聯(lián)六自由度平臺在國內(nèi)外的發(fā)展與應(yīng)用16-21
• 1.3.1 并聯(lián)六自由度平臺的應(yīng)用18-19
• 1.3.2 并聯(lián)六自由度運動平臺的理論研究19-21
• 1.4 論文的主要研究內(nèi)容21-22
• 第二章 并聯(lián)六自由度平臺的運動學(xué)和動力學(xué)分析22-44
• 2.1 機構(gòu)的位置分析22-23
• 2.2 運動學(xué)分析23-28
• 2.2.1 運動學(xué)反解23-26
• 2.2.2 運動學(xué)正解26-28
• 2.3 平臺動力學(xué)分析28-32
• 2.3.1 動平臺的動能和勢能29-30
• 2.3.2 驅(qū)動桿的動能和勢能30-32
• 2.4 并聯(lián)運動平臺的機構(gòu)設(shè)計32-33
• 2.5 工作空間分析33-36
• 2.5.1 影響工作空間的因素34
• 2.5.2 定姿態(tài)工作空間34-36
• 2.6 六自由度運動平臺運動學(xué)和動力學(xué)仿真36-43
• 2.6.1 三維運動模型的建立36-37
• 2.6.2 三維模型的導(dǎo)入37-39
• 2.6.3 運動學(xué)仿真39-41
• 2.6.4 動力學(xué)仿真41-43
• 2.7 本章總結(jié)43-44
• 第三章 六自由度平臺液壓伺服系統(tǒng)的設(shè)計44-56
• 3.1 運動平臺驅(qū)動系統(tǒng)簡介44
• 3.2 液壓伺服系統(tǒng)的設(shè)計44-48
• 3.2.1 液壓伺服系統(tǒng)油源的選擇45-47
• 3.2.2 液壓系統(tǒng)控制方式的選擇47-48
• 3.3 液壓伺服系統(tǒng)的設(shè)計與計算48-53
• 3.3.1 液壓系統(tǒng)原理圖設(shè)計48
• 3.3.2 液壓缸的參數(shù)計算48-49
• 3.3.3 液壓泵的參數(shù)計算49-51
• 3.3.4 伺服閥計算與選型51-53
• 3.4 液壓伺服系統(tǒng)建模53-55
• 3.4.1 AMESim簡介53
• 3.4.2 AMESim建模過程53-55
• 3.5 本章總結(jié)55-56
• 第四章 基于ADAMS與AMESIM聯(lián)合仿真56-69
• 4.1 多學(xué)科聯(lián)合仿真56-59
• 4.1.1 多學(xué)科建模簡介56-57
• 4.1.2 聯(lián)合仿真實現(xiàn)方案57
• 4.1.3 AMESim與ADAMS接口57-59
• 4.2 液壓伺服閥的建模59-62
• 4.3 PID控制62-63
• 4.4 聯(lián)合仿真63-68
• 4.4.1 聯(lián)合仿真設(shè)置63-66
• 4.4.2 聯(lián)合仿真試驗66-68
• 4.5 本章總結(jié)68-69
• 第五章 并聯(lián)六自由度平臺控制系統(tǒng)設(shè)計69-81
• 5.1 液壓平臺控制系統(tǒng)的工作原理69-70
• 5.2 控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)70-73
• 5.2.1 系統(tǒng)的控制原理70-71
• 5.2.2 控制器及相應(yīng)模塊選擇71-73
• 5.3 控制系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)73-80
• 5.3.3 下位機軟件74-75
• 5.3.4 上位機軟件75-78
• 5.3.5 實時運動控制試驗78-80
• 5.4 本章總結(jié)80-81
• 第六章 總結(jié)與展望81-83
• 6.1 總結(jié)81
• 6.2 展望81-83
• 參考文獻(xiàn)83-87
• 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動及成果87

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 吳祉群,何建國,蒲潔,吉方;幅度可控的六自由度浮動裝配臺設(shè)計[J];機械制造;2004年11期

2 魯俊婷;劉金浦;;六自由度微動平臺旋轉(zhuǎn)自由度的設(shè)計[J];辦公自動化;2009年20期

3 魏國福;;采用六自由度裝置作為洞風(fēng)檢測和調(diào)整支座[J];外國海軍導(dǎo)彈動態(tài);1984年07期

4 陳陽泉;;一個新的旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定彈彈道計算的剛體六自由度和五自由度模型[J];西安工業(yè)大學(xué)學(xué)報;1990年Z1期

5 王旭永，吳江寧，李世倫，駱涵秀;六自由度并聯(lián)平臺的空間位置運動算法及實現(xiàn)[J];機電工程;1995年04期

6 郭小勤，，趙福良;六自由度主動手腕控制設(shè)計研究[J];機器人;1995年05期

7 徐衛(wèi)平，張玉茹;六自由度微動機構(gòu)的運動分析[J];機器人;1995年05期

8 楊曉光;六自由度整骨[J];機械工程師;1996年04期

9 楊世民,王春海;運用攝像法實現(xiàn)對剛體六自由度低頻運動的觀測[J];天津大學(xué)學(xué)報;1997年03期

10 房豐洲,張奕群,張國雄;空間物體六自由度定位術(shù)[J];航空精密制造技術(shù);1998年02期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 吳祉群;何建國;蒲潔;吉方;;幅度可控的六自由度浮動裝配臺設(shè)計[A];中國工程物理研究院科技年報（2005）[C];2005年

2 倪政國;張志春;;一種高速高精度的六自由度檢測系統(tǒng)[A];新世紀(jì) 新機遇 新挑戰(zhàn)——知識創(chuàng)新和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展（上冊）[C];2001年

3 霍炬;楊明;;基于圖像的動態(tài)目標(biāo)六自由度測量方法的研究[A];2004全國光學(xué)與光電子學(xué)學(xué)術(shù)研討會、2005全國光學(xué)與光電子學(xué)學(xué)術(shù)研討會、廣西光學(xué)學(xué)會成立20周年年會論文集[C];2005年

4 趙轉(zhuǎn)萍;呂曉明;鄭叔芳;張如鵬;;運動目標(biāo)六自由度單束激光跟蹤測量方法研究[A];中國儀器儀表學(xué)會第三屆青年學(xué)術(shù)會議論文集（上）[C];2001年

5 徐穎;劉星;孫曉陽;;基于六自由度動力學(xué)模型的爬升性能計算[A];2010年航空器適航與空中交通管理學(xué)術(shù)年會論文集[C];2010年

6 潘春萍;梁建民;武光華;;模擬器六自由度平臺非線性控制的研究與應(yīng)用[A];Proceedings of 14th Chinese Conference on System Simulation Technology & Application(CCSSTA’2012)[C];2012年

7 王超;王仕成;劉志國;蒲源;;基于六自由度彈道仿真的導(dǎo)彈質(zhì)量評估系統(tǒng)研究[A];2007系統(tǒng)仿真技術(shù)及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集[C];2007年

8 韓俊偉;于麗明;;三向六自由度地震模擬振動臺力平衡補償控制的研究[A];第一屆全國流體動力及控制工程學(xué)術(shù)會議論文集[C];2000年

9 胡彩容;陸軍;張秀春;吳君心;潘建基;;錐形束CT基于六自由度床的校位精度分析[A];中華醫(yī)學(xué)會放射腫瘤治療學(xué)分會六屆二次暨中國抗癌協(xié)會腫瘤放療專業(yè)委員會二屆二次學(xué)術(shù)會議論文集[C];2009年

10 鄧方林;黃先祥;;戰(zhàn)略導(dǎo)彈全壽命六自由度仿真決策系統(tǒng)的研制與應(yīng)用[A];2003年全國系統(tǒng)仿真學(xué)術(shù)年會論文集[C];2003年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 楊琨;上海館今起開放全部展項[N];中國貿(mào)易報;2010年

2 本報記者 李魏;“賽”出來的生產(chǎn)力[N];青島日報;2013年

3 本報記者 趙三明;模擬測試技術(shù)可大幅降低制造商開發(fā)成本[N];中國工業(yè)報;2009年

4 早報記者 李yN 楊潔;穹頂巨幕、畫面含香《阿凡達(dá)2》欲翻版20年前奇跡[N];東方早報;2010年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 武倩倩;六自由度磁懸浮隔振系統(tǒng)及其力學(xué)特性研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

2 錢承;六自由度隔振平臺實驗系統(tǒng)主被動耦合減振控制方法研究[D];湖南大學(xué);2015年

3 關(guān)廣豐;液壓驅(qū)動六自由度振動試驗系統(tǒng)控制策略研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2007年

4 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

5 皮陽軍;電液伺服并聯(lián)六自由度艦船運動模擬器軌跡跟蹤控制及其應(yīng)用研究[D];浙江大學(xué);2010年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陳晶晶;船舶模擬器六自由度平臺建模及控制算法研究[D];大連海事大學(xué);2015年

2 范文超;雙工件臺六自由度微動臺運動控制研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

3 強歡;六自由度機械臂關(guān)節(jié)模塊化技術(shù)研究[D];北京理工大學(xué);2015年

4 常誠;遠(yuǎn)程六自由度并聯(lián)平臺測控系統(tǒng)設(shè)計[D];大連理工大學(xué);2015年

5 楊平;六自由度微重力模擬實驗平臺的研究[D];南京航空航天大學(xué);2014年

6 周楠;空間望遠(yuǎn)鏡次鏡六自由度調(diào)節(jié)技術(shù)研究[D];中國科學(xué)院研究生院(西安光學(xué)精密機械研究所);2015年

7 譚駿;基于T-S模型的六自由度懸浮平臺控制策略的研究[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2016年

8 王桂霞;六自由度船舶運動模擬試驗臺的設(shè)計[D];華東理工大學(xué);2016年

9 丁浩;基于模糊控制的六自由度飛行模擬機洗出算法優(yōu)化[D];上海工程技術(shù)大學(xué);2016年

10 鐘有博;六自由度并聯(lián)平臺的建模與仿真研究[D];天津工業(yè)大學(xué);2016年

本文編號：573473