發(fā)布時間：2020-04-12 11:59

【摘要】：索段的高精度自動化制作對可展索網(wǎng)和網(wǎng)狀反射天線成型具有重要意義�，F(xiàn)有的手工索段連接設備在索段制作過程中凸顯了諸多不足,影響制作工藝。其中,設備的壓接模塊在對索段進行夾套壓接時,對索段的繩體產(chǎn)生劇烈剪切干擾,限制了索段連接的張力與長度的控制精度和成品率。同時,設備未實現(xiàn)測量與控制自動化集成,限制了索段制作的自動化程度和效率。因此設計和優(yōu)化一款可降低壓接過程對索段連接精度干擾的順應壓接裝置,并完成索段連接設備的自動化集成對解決以上問題是必要的。本文針對索段連接設備中的索段非對中壓接導致的張力與長度誤差,提出了索段順應對中壓接方案�；谌犴槞C構學原理與方法,設計了順應壓接裝置,建立了裝置中柔順機構的柔度矩陣,并通過數(shù)值仿真驗證了柔度矩陣的正確性,為裝置的進一步優(yōu)化提供了依據(jù)。針對順應壓接裝置優(yōu)化設計的問題,提出柔順機構的優(yōu)化指標和目標函數(shù)。結合壓接過程對順應壓接裝置的要求,通過設置更高的非支配層和偏離度系數(shù),建立了多目標算法NSGA2的約束支配準則與計算程序。采用有約束的NSGA2算法對柔順機構進行結構優(yōu)化,開展了數(shù)值仿真與剛度測試實驗,驗證了柔順機構的設計參數(shù)。完成了順應壓接裝置的加工與安裝,實現(xiàn)索段順應對中壓接�；谒鞫芜B接設備結構,完成了設備張力加載與位移測量的控制系統(tǒng)方案設計。使用PLC控制器設計和搭建了設備的電控系統(tǒng),開發(fā)了設備控制算法。采用LABVIEW軟件搭建了可視化的操作與監(jiān)控界面。提高了設備的自動化程度以及測控信息的可視化程度。采用改進的順應壓接裝置和搭建的自動系統(tǒng),開展了索段連接精度的測試實驗。通過張力與長度標定實驗,校準了設備的測量的準確性。結合索段連接的制作工藝要求,基于臨界比例度法,整定了設備PID控制器參數(shù),驗證了設備測控性能。設計了索段壓接性能對比實驗,驗證了順應壓接裝置可降低壓接干擾,提高索段張力-位移精度。同時,設計了設備綜合測試實驗,驗證了設備改進后在索段制作工藝上的性能的提升。本文針對索段連接設備,設計和優(yōu)化了順應壓接裝置,實現(xiàn)了索段的順應對中壓接,改善了索段自動壓接性能。集成了張力-位移的測量與控制系統(tǒng),提高了索段制作的精度和效率。
【圖文】：

（a）凱夫拉纖維力學性能參數(shù)表（b）張力與變形量曲線 （c）蠕變曲線圖 1-5 凱夫拉纖維力學性能圖表在索段連接的高精度和一致性的要求下，依靠人工配合手動工裝進行索段的制足制作工藝要求。本課題組針對以上索段制作的問題和難點，設計了一套能夠長度和張力的高精度測量與控制的索段連接設備，以實現(xiàn)索段連接過程的自0 1 2 3 40102030405060形變量/(s）張力值/(N）0 5000 10000 150009698100102104106108110時間/(s）張力值/(N）

圖 1-8 索段連通過對設備的安裝與調(diào)試得知，索段連（1）索段的非對中壓接。由于工裝設接（在現(xiàn)有的空間條件下，選用體積較小的在非對中的問題，如圖 1-9 所示，兩鉗頭無邊受到壓接力，從而導致夾套不對稱變形和性和一致性降低，，其索段張力和長度誤差顯圖 1-9 非對
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TH112

【參考文獻】

相關期刊論文 前6條

1 于靖軍;郝廣波;陳貴敏;畢樹生;;柔性機構及其應用研究進展[J];機械工程學報;2015年13期

2 張愛梅;陳貴敏;賈建援;;基于完備橢圓積分解的交叉簧片式柔性鉸鏈大撓度建模[J];機械工程學報;2014年11期

3 張雷;畢樹生;趙宏哲;喬濤;;零剛度交叉簧片柔性鉸鏈的設計與仿真[J];機械設計與制造;2012年12期

4 馬小姝;李宇龍;嚴浪;;傳統(tǒng)多目標優(yōu)化方法和多目標遺傳算法的比較綜述[J];電氣傳動自動化;2010年03期

5 趙山杉;畢樹生;宗光華;于靖軍;;基于曲線柔性單元的新型大變形柔性鉸鏈[J];機械工程學報;2009年04期

6 于靖軍,周強,畢樹生,宗光華;基于動力學性能的全柔性機構優(yōu)化設計[J];機械工程學報;2003年08期

相關碩士學位論文 前4條

1 羅清;索段精密測控與自動連接設備的設計與分析[D];華中科技大學;2017年

2 梁曉合;基于波紋簧片型柔性單元的兩自由度精密定位平臺的設計與研究[D];華南理工大學;2015年

3 李冬;緊湊型低能回旋加速器子系統(tǒng)控制研究[D];華中科技大學;2008年

4 何芝強;PID控制器參數(shù)整定方法及其應用研究[D];浙江大學;2005年

本文編號：2624690