基于混合動(dòng)力六連桿的轉(zhuǎn)爐副槍探頭自動(dòng)裝卸機(jī)構(gòu)研究.pdf

1、轉(zhuǎn)爐現(xiàn)代化煉鋼實(shí)際生產(chǎn)中，副槍是重要的生產(chǎn)設(shè)備。影響副槍系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的最大和最常見(jiàn)的連接周期故障，嚴(yán)重影響轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)，針對(duì)這一故障產(chǎn)生的主要原因，研究高精度的副槍機(jī)構(gòu)，對(duì)于轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)具有重要的意義。
　　混合動(dòng)力連桿機(jī)構(gòu)由常規(guī)定速電機(jī)、可控伺服電機(jī)、多連桿機(jī)構(gòu)組成，常規(guī)定速電機(jī)提供系統(tǒng)的主要?jiǎng)恿Γ煽厮欧姍C(jī)提供系統(tǒng)的輔助動(dòng)力并起調(diào)節(jié)作用，這兩種動(dòng)力通過(guò)是一個(gè)多連桿機(jī)構(gòu)混合后實(shí)現(xiàn)期望的運(yùn)動(dòng)輸出。五連桿機(jī)構(gòu)中加入一個(gè)調(diào)節(jié)桿形成的混合動(dòng)力

2、六連桿機(jī)構(gòu)，使原機(jī)構(gòu)不僅增加了可調(diào)機(jī)械連桿部分還具有可控伺服電機(jī)，從而使整個(gè)系統(tǒng)具有兩個(gè)柔性環(huán)節(jié)，這種機(jī)構(gòu)在實(shí)現(xiàn)預(yù)期運(yùn)動(dòng)前提下，柔性大、機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、適用范圍廣。本文提出利用混合動(dòng)力六連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)副槍探頭更換操作。首先，優(yōu)化選擇混合動(dòng)力六連桿機(jī)構(gòu)類型，為分析混合動(dòng)力六連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)特性，應(yīng)用回路矢量法建立了數(shù)學(xué)模型，從運(yùn)動(dòng)學(xué)、逆運(yùn)動(dòng)學(xué)對(duì)六連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)分析。依據(jù)要實(shí)現(xiàn)期望的運(yùn)動(dòng)輸出軌跡，優(yōu)化混合動(dòng)力六連桿機(jī)構(gòu)參數(shù)。同時(shí)，通過(guò)將常規(guī)電

3、動(dòng)機(jī)等效為理想直流電動(dòng)機(jī)模型，建立了電機(jī)的動(dòng)力學(xué)模型;從動(dòng)力學(xué)角度對(duì)混合動(dòng)力六連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)分析，通過(guò)建立拉格朗日數(shù)學(xué)模型對(duì)混合動(dòng)力六連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行了分析計(jì)算;針對(duì)混合動(dòng)力六連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)性質(zhì)并考慮到外界干擾、摩擦力以及系統(tǒng)參數(shù)變化等不定因素建立了動(dòng)力學(xué)方程，分析計(jì)算了運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)特點(diǎn)，從而便于設(shè)計(jì)控制方案。根據(jù)混合動(dòng)力六連桿機(jī)構(gòu)具有非線性、強(qiáng)耦合性和時(shí)變等特點(diǎn)，選用滑模變結(jié)構(gòu)控制作為控制策略，并采用基于濾波器的滑模變結(jié)構(gòu)控制方法進(jìn)一步