新型大行程并聯(lián)微定位平臺性能綜合優(yōu)化設(shè)計方法研究
本文關(guān)鍵詞:新型大行程并聯(lián)微定位平臺性能綜合優(yōu)化設(shè)計方法研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著近年來微芯片高度集成化、設(shè)備微型化、操作精密化等新趨勢的日益明顯以及微電子、生物醫(yī)學(xué)等納米技術(shù)相關(guān)學(xué)科的蓬勃發(fā)展,使微/納米技術(shù)已經(jīng)成為對國民經(jīng)濟具有重大影響的一項關(guān)鍵技術(shù),,成為國內(nèi)外關(guān)注的熱點。 本文從全柔性微位移放大模塊的運動學(xué)、理論剛度建模方法、結(jié)構(gòu)參數(shù)化設(shè)計以及智能優(yōu)化算法研究等方面,對微定位機構(gòu)進行了較為細致與系統(tǒng)的分析。具體研究內(nèi)容如下: (1)基于偽剛體模型法將全柔性微位移放大模塊進行偽剛體化,并建立此機構(gòu)較為精確的運動方程。 (2)分析并比較兩種理論剛度建模方法,并基于功能原理剛度建模方法對微位移放大模塊實例進行分析。 (3)以全柔性微位移放大模塊為研究對象,提出一種以高精度放大比為目標的結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計方法。 (4)提出一種將簡約梯度法與多目標粒子群算法相結(jié)合的混合優(yōu)化算法,對全柔性微位移放大模塊結(jié)構(gòu)進行參數(shù)優(yōu)化設(shè)計。 (5)基于有限元ANSYS仿真軟件對微位移放大模塊進行仿真分析,以檢驗理論分析的正確性。 經(jīng)過實例仿真,分析結(jié)果表明以高精度放大比為目標的結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計方法是可靠的,建立的微位移放大模塊的運動方程、理論剛度模型接近機構(gòu)的實際工作情況,實現(xiàn)了微定位機構(gòu)的高定位精度。以上計算與分析為后續(xù)的動態(tài)特性研究及系統(tǒng)控制提供了理論基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】:偽剛體 柔性機構(gòu) 剛度 優(yōu)化設(shè)計
【學(xué)位授予單位】:山東理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:TH112
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-6
- 目錄6-8
- 第一章 緒論8-14
- 1.1 微定位并聯(lián)機構(gòu)概述8
- 1.2 微定位并聯(lián)機構(gòu)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢8-12
- 1.2.1 微定位并聯(lián)機構(gòu)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀8-11
- 1.2.2 微定位并聯(lián)機構(gòu)的發(fā)展趨勢展望11-12
- 1.3 課題研究意義12
- 1.4 課題主要研究內(nèi)容12-14
- 第二章 微位移放大模塊的剛度建模方法研究14-29
- 2.1 引言14
- 2.2 微位移放大模塊結(jié)構(gòu)描述14-15
- 2.3 微位移放大模塊的剛度建模15-20
- 2.3.1 微位移放大模塊偽剛體模型15-16
- 2.3.2 微位移放大模塊的運動方程建模16-17
- 2.3.3 基于能量法——功能原理的剛度建模17-19
- 2.3.4 基于能量法——拉格朗日方程的剛度建模19-20
- 2.4 基于微位移放大模塊的理論剛度建模方法分析20-24
- 2.4.1 微位移放大模塊結(jié)構(gòu)參數(shù)的設(shè)定20-21
- 2.4.2 兩種理論剛度建模方法差異研究21-24
- 2.5 基于有限元 ANSYS 軟件的仿真分析24-27
- 2.5.1 基于 MATLAB 的機構(gòu)剛度計算24-26
- 2.5.2 微位移放大模塊的有限元 ANSYS 軟件仿真分析26-27
- 2.6 本章小結(jié)27-29
- 第三章 微位移放大模塊參數(shù)優(yōu)化設(shè)計29-42
- 3.1 引言29
- 3.2 微位移放大模塊的設(shè)計計算29-37
- 3.2.1 微位移放大模塊設(shè)計指標29-30
- 3.2.2 微位移放大模塊的剛度建模30-31
- 3.2.3 微位移放大模塊的結(jié)構(gòu)設(shè)計31-37
- 3.3 微位移放大模塊的結(jié)構(gòu)參數(shù)理論驗證37
- 3.4 基于有限元 ABAQUS 的仿真分析37-41
- 3.5 本章小結(jié)41-42
- 第四章 微位移放大模塊的優(yōu)化設(shè)計42-59
- 4.1 引言42
- 4.2 粒子群優(yōu)化算法42-44
- 4.2.1 粒子群優(yōu)化算法簡介42
- 4.2.2 粒子群優(yōu)化算法簡介42-44
- 4.3 簡約梯度法44-47
- 4.3.1 簡約梯度法簡介44-45
- 4.3.2 簡約梯度法算法原理及流程45-47
- 4.4 混合優(yōu)化算法47-58
- 4.4.1 混合優(yōu)化算法簡介47-48
- 4.4.2 微位移放大模塊優(yōu)化模型48-51
- 4.4.3 微位移放大模塊的優(yōu)化設(shè)計51-58
- 4.5 本章小結(jié)58-59
- 第五章 微位移放大模塊有限元 ANSYS 分析59-67
- 5.1 引言59
- 5.2 微位移放大模塊最優(yōu)化結(jié)構(gòu)參數(shù)59-60
- 5.3 微位移放大模塊的仿真與分析60-65
- 5.3.1 微位移放大模塊的有限元 ANSYS 仿真60-62
- 5.3.2 微位移放大模塊仿真結(jié)果分析62-65
- 5.4 本章小結(jié)65-67
- 第六章 總結(jié)與展望67-69
- 6.1 總結(jié)67-68
- 6.2 展望68-69
- 致謝69-70
- 參考文獻70-74
- 攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文和參加的科研項目74
【參考文獻】
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本文關(guān)鍵詞:新型大行程并聯(lián)微定位平臺性能綜合優(yōu)化設(shè)計方法研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:341434
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