谈静力学五自由度模拟运动平台构型及制约学术

论文导读：联机构闭环反馈的正解16-202.2.1运动学联系16-182.2.2运动学正解18-192.2.3运动平台混联机构与串联的联系19-202.3机构动平台混联机构闭环反馈的反解20-212.4运动平台正反解算法浅析21-242.4.1正反解不足的解法选择21-222.4.2修正牛顿迭代法22-232.4.3算法设计232.4.4机构数值解法实例23-242.5本章小结24-25第三章
摘要：串联机构的进展曾经带动了空间机构学的进展,近20年来并联机构的进展再次推动了空间机构学的进展。今天,为了我国的科技进步,自主革新性及在一些新兴产业和领域开辟自己独特的道路,基于串联机构与并联机构的特点,混联机构成为各种高端技术运用一个新的热点。本论文以“五自由度风洞模拟试验平台”为探讨背景,根据风洞实验运动平台的实验要求,浅析了它的构型、自由度及运动原理。在运动学方面首先是对其并联部分进行正反解浅析,然后结合串联部分总结出实验模型的位姿与模拟运动平台各个电动缸支链的变化联系,并利用Matlab软件建立数学模型进行计算验证。静力学的探讨是根据模拟运动平台的特点,结合动平台和串联部分的重力,试验模型在风洞试验中的受力情况,总结出模型在风洞试验时的受力情况与模拟运动平台各电动缸支链的变化联系。固有频率浅析是构建模拟平台的重要部分,通过对模拟运动平台各电动缸支链的刚度浅析得到模拟平台的广义刚度矩阵,用凯恩策略求出模拟运动平台的广义质量矩阵。根据所求得的广义刚度矩阵和广义质量矩阵推出模拟运动平台的固有频率及相应的振型。为验证计算的准确性,在Sopdworks中建立模拟运动平台的模型,并导入到Ansys中进行模态浅析得到其固有频率,将得到的值与上面陈述的浅析的结果相比较进一步验证论述的推到历程。根据模拟运动平台的运动原理构建了该装备制约系统中的硬件系统,介绍了构成模拟运动平台硬件制约系统中主要硬件的功能和运用。设计了伺服驱动器的电源系统、DC电源及其连接,说明了数据采集卡的连接原理,并对数据采集卡的采集数据通道所对应的数据作出了具体的说明。伺服系统的调整可以保证伺服电机运转时具有良好的稳定和响应等性能,本论文对伺服电机的调试策略和历程作了的探讨。模拟运动平台的制约程序是用Visual C++软件编写的,并对程序运用界面的仿真及操作历程作了详细介绍。上面陈述的对风洞实验运动平台的设计探讨为风洞实验的探讨提供了一种新的技术手段,对其它相似五自由度混联机构联的构型及制约的探讨也有一定的借鉴作用。关键词：混联机构论文运动学论文静力学论文固有频率论文制约论文
本论文由www.7ctime.com,需要论文可以联系人员哦。摘要3-4
ABSTRACT4-6
目录6-8
第一章 绪论8-14

1.1 课题的来源及探讨的作用8

1.2 风洞试验的概述8-10

1.3 混联机构的进展近况10-12

1.3.1 国外混联机构的进展近况10-11

1.3.2 国内混联机构的进展近况11-12

1.4 课题主要探讨内容12-14

第二章 混联机构的运动学探讨14-25

2.1 混联机构的模型及运动原理14-16

2.

1.1 五自由度混联机构的机构原理14-15

2.

1.2 坐标系的建立15

2.

1.3 五自由度混联机构的机构的自由度浅析15-16

2.2 运动平台混联机构闭环反馈的正解16-20

2.1 运动学联系16-18

2.2 运动学正解18-19

2.3 运动平台混联机构与串联的联系19-20

2.3 机构动平台混联机构闭环反馈的反解20-21

2.4 运动平台正反解算法浅析21-24

2.4.1 正反解不足的解法选择21-22

2.4.2 修正牛顿迭代法22-23

2.4.3 算法设计23

2.4.4 机构数值解法实例23-24

2.5 本章小结24-25

第三章 混联机构的静态浅析25-30

3.1 机构的静力学方程25-26

3.2 串联部分的重力及在风洞中的受力浅析26-27

3.3 模拟运动平台的静力浅析27-29

3.4 本章小结29-30

第四章 混联机构固有频率浅析30-39

4.1 混联机构的广义刚度矩阵30-32

4.

1.1 广义刚度矩阵30-32

4.2 凯恩策略求广义质量矩阵32-34
4.

2.1 坐标和位置姿态32

4.

2.2 角速度和质心速度32-33

4.

2.3 偏速度和偏角速度33

4.

2.4 广义质量矩阵33-34

4.3 固有频率方程34-35

4.4 算例35

4.5 软件仿真探讨35-38

4.6 本章小结38-39

第五章 基于混联机构模拟运动平台主要硬件的设计39-54

5.1 制约器40-41

5.2 驱动器41-43

5.3 伺服电机4论文导读：

3-44

5.4 电动缸44-46

5.5 数据采集卡及编码器46-47

5.6 工控机47-49

5.7 模拟运动平台的电源制约原理49-53

5.7.1 驱动器的电源制约49-50

5.7.2 DC电源及其它的连接50-51

5.7.3 采集卡的连接原理51-53

5.8 本章小结53-54

第六章 基于混联机构模拟运动平台的伺服系统调试54-63

6.1 模拟运动平台总的制约制约原理54-55

6.2 伺服电机的调试55-58

6.

2.1 俯仰电机的调试55-57

6.

2.2 偏航电机的调试57-58

6.3 模拟运动平台的制约操作58-62
6.

3.1 模拟运动平台的仿真58-60

6.

3.2 模拟运动平台的自由度释放60-61

6.

3.3 模拟运动平台的运动制约61-62

6.4 本章小结62-63
第七章 总结63-64

7.1 工作总结63

7.2 未来工作展望63-64

参考文献64-68
致谢68-69
攻读硕士学位期间发表的论文情况69-70