并聯(lián)二自由度圓環(huán)鏈去刺機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及其PID控制仿真.pdf

1、圓環(huán)鏈在多種工程領(lǐng)域都有著極為廣泛的應(yīng)用，尤其在一些關(guān)乎國(guó)家命運(yùn)的支柱產(chǎn)業(yè)更是不可替代的重要作用。圓環(huán)鏈生產(chǎn)時(shí)，鏈環(huán)在焊接之后會(huì)在焊縫處形成毛刺，直接影響到鏈條的工作狀況和使用壽命，必須加以去除。本文針對(duì)傳統(tǒng)的圓環(huán)鏈鏈環(huán)去刺存在加工效率低，去剌后表面質(zhì)量不能保證，鏈環(huán)焊縫處強(qiáng)度較低等弊端的問題，對(duì)其去刺方法和機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、運(yùn)動(dòng)學(xué)分析以及軌跡規(guī)劃、控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性、去刺曲線的控制仿真等方面進(jìn)行了理論和仿真研究。
　　在詳盡分析現(xiàn)有的鏈環(huán)

2、直動(dòng)熱去刺機(jī)的去剌流程和結(jié)構(gòu)形式的基礎(chǔ)上，本文提出了一種直驅(qū)泵控電液伺服系統(tǒng)控制的并聯(lián)二自由度鼓形去刺方案，通過控制去刺刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡，去刺后在焊接處形成鼓形環(huán)。對(duì)核心參數(shù)進(jìn)行了計(jì)算，完成了該方案對(duì)應(yīng)的去刺實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)的開發(fā)設(shè)計(jì)。
　　建立了機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)的模型，對(duì)模型進(jìn)行了工作空間的分析，采用解析法求解了去刺機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)正解和逆解方程。對(duì)并聯(lián)二自由度去刺機(jī)構(gòu)進(jìn)行了數(shù)值分析，根據(jù)圓環(huán)鏈加工中去刺的需要，分析了基于直驅(qū)泵控電液伺服控制的并聯(lián)

3、二自由度去刺機(jī)構(gòu)去刺過程中去刺刀的運(yùn)行軌跡，對(duì)機(jī)構(gòu)的末端去刺執(zhí)行器進(jìn)行了軌跡規(guī)劃，初步得到連續(xù)平滑的機(jī)構(gòu)末端執(zhí)行器的位置、速度曲線，通過對(duì)兩液壓缸的伸長(zhǎng)量求解，獲得了去刺液壓缸和進(jìn)刀液壓缸的伸長(zhǎng)量變化曲線，速度曲線。
　　對(duì)液壓系統(tǒng)常用的建模方法進(jìn)行了討論分析，采用分塊建模的方法對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行了建模，建立了各模塊的微分方程，將各個(gè)模塊連接起來最終建立了直驅(qū)泵控系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，然后對(duì)直驅(qū)泵控電液伺服系統(tǒng)的穩(wěn)定性和動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行了仿真分

4、析。
　　基于Matlab/simulink仿真平臺(tái)，構(gòu)建了直驅(qū)泵控電液伺服并聯(lián)二自由度去刺機(jī)構(gòu)的控制仿真模型，簡(jiǎn)要介紹了PID控制的基本原理和其控制參數(shù)的整定。對(duì)機(jī)構(gòu)的階躍信號(hào)響應(yīng)以及誤差進(jìn)行了觀察分析和仿真研究。對(duì)不同PID控制參數(shù)下控制系統(tǒng)的響應(yīng)曲線進(jìn)行了對(duì)比，得到一組比較合適的PID參數(shù)。最后對(duì)整個(gè)控制系統(tǒng)模型進(jìn)行了仿真，對(duì)仿真結(jié)果和理論軌跡進(jìn)行對(duì)比分析，證明了直驅(qū)泵控電液伺服控制的并聯(lián)二自由度去刺方案及實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)的可行性，