一種并聯(lián)機(jī)構(gòu)的動力學(xué)性能評價(jià)及控制研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代制造設(shè)備的快速發(fā)展，并聯(lián)機(jī)構(gòu)因其承載能力強(qiáng)、結(jié)構(gòu)剛度大、運(yùn)動精度高、動力學(xué)性能好等一系列優(yōu)點(diǎn)受到了廣泛的關(guān)注。本文以應(yīng)用于高速混聯(lián)加工裝備中的一種空間三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)為研究對象，針對動力學(xué)建模、性能評價(jià)和機(jī)構(gòu)動力學(xué)控制等關(guān)鍵問題進(jìn)行了深入理論研究，旨在提高高速混聯(lián)加工裝備中并聯(lián)機(jī)構(gòu)的高速與高加速等性能。主要內(nèi)容分為三個(gè)部分，分別如下：
　　1、提出了一種新型空間三自由度3PRRU并聯(lián)機(jī)構(gòu)，綜合運(yùn)用矢量環(huán)法、偏導(dǎo)數(shù)法、虛功原

2、理等并聯(lián)機(jī)構(gòu)建模方法，建立了3PRRU并聯(lián)機(jī)構(gòu)的動力學(xué)模型。同時(shí)運(yùn)用Matlab軟件，對該并聯(lián)機(jī)構(gòu)的動力學(xué)模型進(jìn)行運(yùn)動仿真及驗(yàn)證，為后續(xù)并聯(lián)機(jī)構(gòu)動力學(xué)評價(jià)和控制奠定基礎(chǔ)。
　　2、開展了3PRRU并聯(lián)機(jī)構(gòu)的性能評價(jià)研究。先結(jié)合方位角和擺角的姿態(tài)描述方法和圖譜分析方法，對3PRRU并聯(lián)機(jī)構(gòu)的工作空間、伴隨運(yùn)動、操作度等運(yùn)動學(xué)性能進(jìn)行描述。再采用橢球動力學(xué)分析方法對3PRRU并聯(lián)機(jī)構(gòu)的加速性能展開分析。最后針對傳統(tǒng)評價(jià)指標(biāo)的缺陷，提出

3、兩種適用于評價(jià)并聯(lián)機(jī)構(gòu)動力學(xué)性能的新指標(biāo)，該指標(biāo)具有量綱統(tǒng)一、物理意義明確的優(yōu)點(diǎn)，可以更準(zhǔn)確地對并聯(lián)機(jī)構(gòu)的動力學(xué)性能分布進(jìn)行表征。
　　3、完成了3PRRU并聯(lián)機(jī)構(gòu)的動力學(xué)前饋控制。一方面，提出了一種振動模型的建模方法，并借助Adams軟件實(shí)現(xiàn)了3PRRU并聯(lián)機(jī)構(gòu)的振動模型建模；另一方面，采用Matlab軟件對動力學(xué)前饋控制系統(tǒng)進(jìn)行搭建，并對控制參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。最終聯(lián)合Adams和Matlab仿真，結(jié)果表明動力學(xué)前饋控制方法可有效地