主動(dòng)平衡減速器的控制系統(tǒng)與實(shí)驗(yàn)研究
本文關(guān)鍵詞:主動(dòng)平衡減速器的控制系統(tǒng)與實(shí)驗(yàn)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和對(duì)高生產(chǎn)率的不斷追求,對(duì)機(jī)械的速度、精度和負(fù)載要求越來(lái)越高,而隨之引發(fā)的慣性作用則越來(lái)越顯著,由此產(chǎn)生的振動(dòng)、噪聲等問(wèn)題也越來(lái)越嚴(yán)重,造成對(duì)機(jī)器的工作性能和使用壽命的不良影響。為了適應(yīng)機(jī)械工業(yè)高速化和精密化的需求,深入研究機(jī)械的平衡問(wèn)題,探究減小甚至消除由于機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)中活動(dòng)構(gòu)件產(chǎn)生慣性作用的不良影響的新方法,來(lái)改善機(jī)械的動(dòng)力性能,就具有了越來(lái)越重要的意義。 本文的重點(diǎn)是主動(dòng)平衡減速器控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究,目的是通過(guò)對(duì)主動(dòng)平衡減速器控制輸入的調(diào)節(jié),來(lái)實(shí)現(xiàn)其減速和主動(dòng)平衡功能。具體研究?jī)?nèi)容包括: 首先,基于主動(dòng)平衡減速器的一種基本構(gòu)型,進(jìn)行了主動(dòng)平衡減速器系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)分析和優(yōu)化設(shè)計(jì),并對(duì)伺服電機(jī)的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行了規(guī)劃。 然后,建立了主動(dòng)平衡減速器系統(tǒng)的機(jī)電耦合動(dòng)力學(xué)模型,進(jìn)行了主動(dòng)平衡減速器控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì),研究了PD控制方案和迭代學(xué)習(xí)控制方案,并對(duì)其進(jìn)行了仿真分析。 最后,進(jìn)行了主動(dòng)平衡減速器控制系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究,針對(duì)自制實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)方案,運(yùn)用不同的控制策略,實(shí)現(xiàn)了主動(dòng)平衡減速器對(duì)機(jī)械動(dòng)力性能的調(diào)節(jié)功能。 本文采取理論研究、計(jì)算機(jī)仿真和實(shí)驗(yàn)研究相結(jié)合的技術(shù)手段,對(duì)主動(dòng)平衡減速器的控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究,驗(yàn)證了主動(dòng)平衡減速器改善機(jī)械動(dòng)力性能和減速功能的可行性,為實(shí)現(xiàn)主動(dòng)平衡減速器的工業(yè)化應(yīng)用奠定了理論基礎(chǔ)和實(shí)踐基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】:主動(dòng)平衡 減速器 機(jī)電耦合 學(xué)習(xí)控制 控制系統(tǒng) 實(shí)驗(yàn)研究
【學(xué)位授予單位】:北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TH132.46
【目錄】:
- 致謝5-6
- 摘要6-7
- ABSTRACT7-11
- 1 引言11-23
- 1.1 選題背景11-12
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-20
- 1.2.1 機(jī)械平衡方法綜述12-14
- 1.2.2 機(jī)構(gòu)主動(dòng)平衡的研究現(xiàn)狀14-16
- 1.2.3 減速器的研究現(xiàn)狀16-17
- 1.2.4 混合驅(qū)動(dòng)的研究現(xiàn)狀17-18
- 1.2.5 智能控制的研究現(xiàn)狀18-20
- 1.3 課題來(lái)源、研究?jī)?nèi)容及研究意義20
- 1.4 論文主要研究工作與章節(jié)內(nèi)容安排20-23
- 2 主動(dòng)平衡減速器及優(yōu)化設(shè)計(jì)23-39
- 2.1 主動(dòng)平衡減速器的設(shè)計(jì)理念及基本構(gòu)型23-24
- 2.2 主動(dòng)平衡減速器系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析及動(dòng)力學(xué)分析24-31
- 2.2.1 動(dòng)學(xué)分析25-29
- 2.2.2 動(dòng)力學(xué)分析29-31
- 2.3 主動(dòng)平衡減速器優(yōu)化設(shè)計(jì)的研究31-38
- 2.3.1 主動(dòng)平衡減速器結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)31-32
- 2.3.2 控制電機(jī)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的優(yōu)化設(shè)計(jì)32-35
- 2.3.3 貝塞爾曲線階數(shù)的選取與優(yōu)化設(shè)計(jì)算例35-38
- 2.4 本章小結(jié)38-39
- 3 主動(dòng)平衡減速器的機(jī)電耦合動(dòng)力學(xué)模型39-51
- 3.1 交流伺服電機(jī)模型39-41
- 3.2 主動(dòng)平衡減速器系統(tǒng)機(jī)電耦合動(dòng)力學(xué)方程41-43
- 3.3 伺服系統(tǒng)參數(shù)辨識(shí)與整定43-46
- 3.3.1 交流伺服電機(jī)的傳動(dòng)模型43-44
- 3.3.2 交流伺服電機(jī)的辨識(shí)參數(shù)44
- 3.3.3 交流伺服電機(jī)的參數(shù)辨識(shí)方法和辨識(shí)模型44-46
- 3.4 伺服電機(jī)參數(shù)辨識(shí)實(shí)驗(yàn)46
- 3.5 伺服控制器參數(shù)整定46-48
- 3.6 伺服系統(tǒng)仿真48-49
- 3.7 本章小結(jié)49-51
- 4 主動(dòng)平衡減速器的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)51-65
- 4.1 主動(dòng)平衡減速器的控制系統(tǒng)原理51-52
- 4.1.1 主動(dòng)平衡減速器控制原理51-52
- 4.1.2 控制系統(tǒng)的技術(shù)要求52
- 4.2 PD控制方案52-58
- 4.2.1 PD控制器模型53-54
- 4.2.2 PD控制器參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)54-56
- 4.2.3 基于PD控制器模型的系統(tǒng)仿真56-58
- 4.3 迭代學(xué)習(xí)控制方案58-64
- 4.3.1 迭代學(xué)習(xí)控制的基本原理58-60
- 4.3.2 迭代學(xué)習(xí)控制模型60-61
- 4.3.3 迭代學(xué)習(xí)控制器學(xué)習(xí)增益的選取61-62
- 4.3.4 基于迭代學(xué)習(xí)控制模型的系統(tǒng)仿真62-64
- 4.4 本章小結(jié)64-65
- 5 主動(dòng)平衡減速器動(dòng)態(tài)性能以及控制實(shí)驗(yàn)65-79
- 5.1 主動(dòng)平衡減速器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與原理65-71
- 5.1.1 主動(dòng)平衡減速器實(shí)驗(yàn)臺(tái)65-67
- 5.1.2 主動(dòng)平衡減速器實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)工作原理67-69
- 5.1.3 主動(dòng)平衡減速器實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)控制軟件69-71
- 5.2 實(shí)驗(yàn)研究71-77
- 5.2.1 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)71-73
- 5.2.2 實(shí)驗(yàn)所用控制律73-76
- 5.2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析76-77
- 5.3 本章小結(jié)77-79
- 6 結(jié)論79-81
- 6.1 全文總結(jié)79-80
- 6.2 研究展望80-81
- 參考文獻(xiàn)81-85
- 附錄A85-87
- 作者簡(jiǎn)歷及攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果87-91
- 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集#@@
【參考文獻(xiàn)】
中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條
1 高峰;;曲柄滑塊機(jī)構(gòu)擺動(dòng)力和擺動(dòng)力矩的完全平衡[J];鍛壓機(jī)械;1989年05期
2 陸永輝,孟彩芳,張策;一種新型混合輸入式曲柄壓力機(jī)的研究[J];鍛壓機(jī)械;2000年06期
3 韓建友;劉德庸;;附加凸輪、彈簧系統(tǒng)完全平衡機(jī)構(gòu)慣性輸入扭矩[J];東北重型機(jī)械學(xué)院學(xué)報(bào);1992年04期
4 孫立寧,崔晶,曲東升,楚中毅;高速高精度平面并聯(lián)機(jī)器人模糊自調(diào)整PID控制方法的研究[J];機(jī)器人;2003年06期
5 琚貽宏;平面七桿機(jī)構(gòu)慣性力平衡分析的復(fù)矢量法[J];機(jī)械設(shè)計(jì)與制造;2004年05期
6 宋軼民,馬文貴,張策;基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的彈性連桿機(jī)構(gòu)振動(dòng)主動(dòng)控制系統(tǒng)穩(wěn)定性分析[J];機(jī)械科學(xué)與技術(shù);2000年02期
7 陶利民,葛哲學(xué),溫熙森;剛性轉(zhuǎn)子自動(dòng)平衡控制策略[J];機(jī)械科學(xué)與技術(shù);2004年02期
8 楊鋼;李寶仁;傅曉云;;氣動(dòng)人工肌肉并聯(lián)機(jī)器人平臺(tái)[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2006年07期
9 張英;姚燕安;查建中;;具有可調(diào)整桿的主動(dòng)平衡器[J];四川大學(xué)學(xué)報(bào)(工程科學(xué)版);2010年03期
10 張英;姚燕安;查建中;;基于平面連桿機(jī)構(gòu)的主動(dòng)平衡器[J];上海交通大學(xué)學(xué)報(bào);2010年12期
中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條
1 孫靜;主動(dòng)扭矩平衡裝置與減速器的集成設(shè)計(jì)[D];北京交通大學(xué);2011年
本文關(guān)鍵詞:主動(dòng)平衡減速器的控制系統(tǒng)與實(shí)驗(yàn)研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):340060
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