冗余驱动六自由度重型并联摇摆台研究

来源 :燕山大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:radicafrank
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
重型车辆在研制出产品后,需要对车辆上的电子设备在各种路况进行测试和跟踪等实验,使车辆的性能达到标准。为了降低车辆的设计周期和实验成本,本文研究了面向重型车辆的运动模拟摇摆台,该运动模拟摇摆台可以模拟出车辆在陆地上的运动情况,包括三维移动、三维转动和复合运动。本文的主要研究内容如下:首先,根据车辆在陆地上的运动规律,制定出运动模拟摇摆台的设计指标。针对现有的并联机构难以实现承受重载和提供大的承载面,提出了一种冗余驱动的六自由度重型并联摇摆台。综合出多种冗余驱动的并联摇摆台,包括6-UPS/6-PUS并联构型和6-UPS/3-PUS并联构型。通过方案对比选择6-UPS/3-PUS并联构型作为本文研究对象。其次,对冗余驱动并联摇摆台的运动学和动力学进行分析。通过坐标变换和几何约束求解并联摇摆台的位置反解,采用拟Newton法求解机构的位置正解。通过一阶、二阶影响系数,得到并联机构速度、加速度与主动驱动分支和冗余驱动分支之间的映射关系。采用牛顿-欧拉方程通过推导出Hessian矩阵来建立并联机构主动驱动分支的驱动力与承载平台和负载重量之间的映射关系。再次,对冗余驱动并联摇摆台的驱动系统进行了设计。根据运动学和动力学运动参数,选择液压伺服系统作为其驱动系统。为了能够满足系统的可靠性和系统精度,采用了卸荷型恒压液压源控制系统恒定压力,并采用多泵合流的供油方式提供大流量和高压系统,计算液压元件参数,在AMESim仿真软件里进行系统建模,并对各液压元件进行了参数设定。最后,对冗余驱动并联摇摆台的系统进行了设计。并联摇摆台系统包括机械系统、液压伺服系统、电气控制系统、计算机控制系统和辅助设备系统。介绍了并联摇摆台的工作过程。对并联摇摆台的机械系统进行了设计和优化。最后设计了PID控制器,并结合SimMechanics模块对并联摇摆台的机械系统进行了仿真分析,验证了PID控制器的可行性。
其他文献
地震是人类长久以来所面临的重大灾害,为了降低地震造成的巨大损失,国内外学者将研究的方向聚焦于自复位结构。自复位结构指的是具有恢复功能,在震后经过简单修复即可投入使用的结构。传统的自复位节点中提供复位能力的预应力钢绞线,大都选用通长布置的形式。本文在分析国内外相关文献的前提下,针对传统自复位节点中复位形式的缺点,基于传统的自复位机制,通过转向器的应用提出一种新的复位形式。并且,结合将可更换耗能元件应
索作为大跨度结构中的受拉构件,以其高效、经济、轻质等特点在缆索吊装系统、悬索桥等大跨结构中起着重要作用,而在索的计算理论中,两跨连续索的自重、找形、摩擦滑移等问题,始终无法避免。为解决此类问题,在学习和总结国内外学者研究的基础上,在两索段总原长已知且不变的前提下,通过对两索段重新分配原长进而求解索段内力,并据此在ANSYS中创建了考虑索自重的两跨连续时摩擦滑移悬链线索单元,对索的摩擦滑移问题进行模
拱形空间桁架兼具钢拱和钢管桁架的优点,自重小,空间跨度大,具有良好的承载能力,近年来广泛应用于体育馆、车站、干煤棚等大跨度建筑中。地震是引起建筑结构破坏的重要原因,且具有明显的非平稳性,因此地震作用对大跨结构的影响不容忽视。基于此,本文以四川省一体育馆为工程背景,对拱形空间桁架的地震响应进行分析,研究了地震动频域非平稳特征对拱形空间桁架动力响应的影响。首先,选取了300条实测地震记录,通过广义谐和
随着社会的发展与进步,装配式建筑的发展受到越来越多的关注。本文以一种新型外挂墙板连接节点为研究对象,通过该新型外挂墙板连接节点将外挂墙板与钢结构主体连接起来,其中上节点主要起到限位作用,下节点起承重作用。在自重、风荷载及多遇地震作用下,外挂墙板和上节点不发生相对滑动,可以将墙板和钢结构主体看作一个整体,共同抵抗外力作用,此时可以将该新型连接节点看成刚性节点,外挂墙板可以为结构提供一定的刚度;当外挂
随着经济发展和人口增加,人类对建筑多样化需求不断提高,高性能建筑结构的发展理念应运而生。作为高性能建筑结构,其服役期间极有可能遭受多种灾害作用的影响。其中,钢框架-屈曲约束支撑结构即具有钢结构弹塑性好、自重轻等优点,同时又具有屈曲约束支撑耗能强、刚度大的优点,是一种高效的高性能结构。本文以钢框架-屈曲约束支撑结构作为研究对象,进行地震和不同重现期风作用下结构的动力响应分析。主要研究内容如下:(1)
大型船用曲轴是船舶发动机的关键组成部件,对船舶的安全行驶、平稳运行有着重要的作用。大型船用曲轴加工难度大,并且大型船用曲拐的造价昂贵,大型船用曲拐普遍依赖进口且材料利用率低,因此,提高曲轴自主研发生产能力,改善大型船用曲拐的加工工艺是目前当务之急。课题在大型曲拐热模锻挤压成形工艺的基础上提出了一套在双动液压机上成形G70曲拐的新方案,并设计了相应的成形工装,利用NX8.5软件绘制了工装的三维模型,
随着汽车在路面上行驶,发动机的动态性能受到各种路况的影响,而常规的台架实验与汽车发动机实际运行工况相差较大,因此研究接近于实际路况的发动机测试设备具有很大的现实价值。基于并联机构的道路模拟平台可以再现发动机在复杂路况上的运动形式,结合实际本文设计了一种带有剪叉分支的三自由度冗余驱动并联模拟平台。本文的主要研究内容如下:首先,根据发动机实际运行工况,综合出了一种具有连续转轴和重载特性的并联模拟平台。
尾矿库内水位蓄积过高,会造成尾矿坝滑坡和溃坝等地质灾害。同时,坝体加高过程也会带来坝体载荷和变形变化。目前,对于加高与降雨共同作用时高堆尾矿坝的稳定性分析,是这类尾矿坝体安全评估与设计的关键。据此,本文将针对内蒙古乌山矿工程这一典型尾矿及坝体结构进行综合分析,对其在水位变化和加高过程中坝体稳定性进行实地监测和预测评估。依托内蒙古乌山矿工程,实地监测和采集包括水平和垂直两个方向1371天的位移监测数
船舶在世界交通与运输发展中一直起着重要作用,先进的船舶驱动装置是船舶中的关键核心部件,一直是国内外研究的前沿和重点。一个具有高效率、高灵活度驱动装置的船舶能够更好的完成作业任务。本课题研究了一种新型船舶螺旋桨并联柔性驱动装置,简称新型驱动装置,将并联机构和驱动机构相互结合,利用并联机构高刚度、多自由度的特点进一步提高和改善驱动装置的性能。相比于船舶传统驱动装置,新型驱动装置省去了传统船舶的船舵机构
报纸