电液Stewart六自由度平台动力学特性研究

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电液Stewart六自由度平台是一种多输入多输出的强耦合性机构,其动力学特性主要受到六条支腿的液压等效刚度和上平台质量的影响。当采用电液伺服机构驱动支腿时,能够增加平台的承载能力,但由于液压等效刚度低于机械结构杆件和液压伺服阀结构振动等原因,平台的动力学特性将发生明显变化。当外激励的频率接近电液Stewart平台的固有频率时,将引起平台的共振与破坏。因此,分析平台的动力学特性对提高其动力学性能具有重要意义。电液Stewart六自由度平台运动学分析。对电液平台进行了位姿描述,求出了电液平台机构各构件之间的运动学关系,建立了电液平台的动力学模型和方程。电液Stewart六自由度平台自由振动分析。构建了电液平台自由振动动力学模型,通过模态分析确定了在正位姿和随机位姿下平台的六阶固有频率和其对应模态振型,讨论了不同位姿下上平台的质量和支腿等效刚度对平台固有频率的影响规律。完成了电液平台参数对固有频率的灵敏度公式推导和分析。通过ADAMS仿真与理论解析模态频率的比较,验证了平台动力学模型的正确性。电液Stewart六自由度平台强迫振动分析。考虑液压支腿内部阻尼和作用在上平台的外激力,建立了整个电液平台强迫振动动力学方程。分析了当外激励频率接近各阶固有频率时,电液平台的时域响应和频域响应。电液Stewart六自由度平台参数振动分析。液压伺服阀结构振动等原因产生的压力脉动,导致支腿中油液等效刚度产生波动。考虑油液的等效波动刚度建立了电液平台参数振动动力学方程。采用多尺度法对电液平台主共振和组合共振解析解进行了公式推导,分析了电液平台参数振动响应规律。电液Stewart六自由度平台动力学实验研究。利用Labview软件开发了振动信号测试系统,得出了电液平台各阶固有频率的实验值。通过各阶理论模态频率、仿真模态频率和实测频率对比,证明了电液Stewart六自由度平台动力学模型的正确性。
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