可重構機械系統(tǒng)變形原理與調控方法的研究.pdf

1、現(xiàn)代機電產(chǎn)品正在變得越來越復雜，這使得機電產(chǎn)品在對功能和性能要求越來越高的同時，對其可靠性和安全性的要求也越來越高。本文以提高機械系統(tǒng)的可靠性和安全性的方法與技術的研究為主線，對可重構機械系統(tǒng)的變形原理、重構方法及其DSP控制的實現(xiàn)技術進行了較為深入系統(tǒng)的研究。
　　可調機構通過對傳統(tǒng)機構桿長調節(jié)、鉸鏈點的調節(jié)來完成多個任務，解決了傳統(tǒng)機構任務單一性的問題，同時也為機構的重構容錯提供了一條新思路。本文結合球面五桿機構來對可調機構的

2、容錯重構進行了研究，由于球面五桿機構具有兩個自由度，所以要有確定運動就必須有兩個輸入，冗余的自由度使球面五桿機構的容錯重構成為可能。本文對球面五桿機構容錯重構前后的機構進行了仿真分析，并給出了故障重構為球面四桿機構的容錯算法，并進行了容錯重構后的仿真分析，通過調節(jié)鉸鏈點的位置與桿長達到了重構后仍能完成重構前任務的目的。
　　設計了一種具有容錯能力的探測車，該探測車可通過冗余關節(jié)的重構來實現(xiàn)探測車的變形，可采用輪、腿相結合的策略來完

3、成不同路面狀況下的行走任務，并且可以通過重構變形來達到車身寬窄變換以及整車高低變換以適應不同的探測環(huán)境。討論了輪式和腿式兩種故障情況下的容錯策略，推導了相關的容錯重構算法，在ADAMS平臺中建立了虛擬樣機并進行仿真試驗，驗證了輪式和腿式兩種容錯重構規(guī)劃的可行性，并為探測車的控制提供了理論基礎。
　　提出了一種機械系統(tǒng)可重構的混聯(lián)機床，研究了混聯(lián)機床機械系統(tǒng)的容錯重構策略，提出了基于機構類型演化的機械系統(tǒng)重構容錯新方法，給出了球鉸演

4、化為虎克鉸的實施方案。導出了故障和非故障狀態(tài)下混聯(lián)機床的位置反解算法，在ADAMS平臺中進行了仿真分析和研究，得到了容錯重構前后自旋角的變化曲線以及各驅動腿的長度和工作臺位移的變化曲線，仿真結果表明，利用混聯(lián)機床的機械系統(tǒng)可重構性能可以提高混聯(lián)機床的可靠性和安全性。
　　研究了基于DSP的機械系統(tǒng)重構策略的控制實現(xiàn)方法，針對可重構機械系統(tǒng)中的直流伺服電機的控制，研究了其PID控制實現(xiàn)方法，以混聯(lián)機床的一條驅動腿的軌跡跟蹤為例，進行