类Exechon并联机构模块可重构概念设计与运动学分析

可重构与模块化设计是实现并联机构多功能、提升装备加工柔性的关键技术.受商用Exechon并联机构模块优异性能的设计启发,在其变异机构Exe-Variant的基础上,应用机构变异思想提出两种类Exechon并联机构模块——Exe-Ⅰ和Exe-Ⅱ.基于可锁定关节、模块化支链以及可重构并联机构的设计思路,依次开展Exechon、Exe-Variant、Exe-Ⅰ和Exe-Ⅱ等4种类Exechon并联机构的模块化、可重构概念设计.针对以上并联机构模块进行运动学分析:运用螺旋理论分析类Exechon并联机构的系统螺旋系,构建类Exechon并联机构的系统全雅克比矩阵,依次分析机构自由度和奇异性;通过矢量闭环方程推导其逆运动学模型和动平台连带运动;以"分层切片"的工作空间搜索方法预估其工作空间.运动学对比分析表明:对类Exechon并联机构模块开展的可重构设计,保留了并联机构的自由度类型和结构奇异性特征,并显著改善了部分类Exechon并联机构的逆运动学连带运动的复杂程度以及动平台可达工作空间的分布.最后,借助3D打印技术制作了Exe-Ⅰ并联机构模块的原理样机,运动学精度实验结果与理论分析结果吻合较好,数据的绝对误差在±0.4 mm以内,并且其相对误差不大于实验值的3.2%,验证了运动学分析的正确性.本文提出的可重构与模块化概念设计,可为类Exechon并联机构模块的高效可重构设计及其工程应用提供关键技术支撑.     

新型正交并联机器人静力学分析

并联机器人的静力分析对其驱动器的选择与控制有重要意义，定义了一种六自由度正交三维平台并联机器人新机型的静力学传递性能评价指标，给出这些指标在定位姿工作空间内的分布情况，为该种六自由度正交并联机器人的进一步研究和实用化提供理论基础。     

损伤弹性梁的静力学行为分析

根据损伤连续介质力学理论,建立了计及剪切变形效应的具有损伤的线弹性梁的静、动力学行为分析的数学模型.在平面静态情况下,对问题进行了解耦,得到了挠度、转角和损伤分别满足的微分方程,并得到了通解.在不同的边界条件下,得到了挠度、转角和损伤的解析表达式.作为数值算例,给出了在均布载荷作用下的挠度、转角和损伤曲线,考察了损伤对梁的力学行为的影响.     

叉形升降平台建模及静力学分析

作为一种常用的起重装卸机械设备,叉式升降平台的力学分析与优化是目前研究的热点问题之一。论文采用Pro/Engineer＂积木＂式—即先零件后整体的方法装配进行建模,建了立给定参数下的叉形升降平台整体模型。然后基于Pro/Mechanica模块通过施加载荷、约束和材料等过程开展了叉形升降平台的静力学分析,计算了给定载荷条件下平台的应力和位移等表征强度和刚度的静力学特性参数。仿真结果可为叉形升降平台的设计提供理论依据和参考。     

基于静力学的双层滚动轴承建模分析研究

基于静力学理论,对双层滚动轴承的建模进行分析.首先,利用Hertz接触理论对双层滚动轴承进行了理论分析,计算了其滚珠与沟道接触时的应力与变形;其次,分别在有限元软件中对双层滚动轴承单元模型和1/2模型进行静力学分析,模拟了滚珠与沟道接触表面的应力场;再次,将两个模型的有限元结果与Hertz接触理论进行对比.研究结果表明...     

三维空间弹性静力学的数值解

本文阐述求三维空间的弹性静力学问题的一种数值解的可能性。求解的方法是利用奇异积分方程,这些方程对于完全混合边值问题的未知的表面拉应力和位移能够从数值上加以求解。该方法不受表面形状和数据明细表限制,并且是任意的。解答了某些例题以验证公式。此外,还利用该法研究了有意义的应力奇异性。     

两类平面并联机构凯恩动力学建模与比较研究

研究了冗余驱动平面4-RRR并联机构与非冗余驱动平面3-RRR并联机构的刚体动力学建模及其性能比较.首先,从运动学角度出发,推导了两种机构的运动学逆解模型.其次,基于Kane方程和多体理论,提出了一种模块化建模方法.该方法简捷、高效,可有效简化动力学建模过程,并可获得结构紧凑的系统动力学模型,对于控制策略的构建极为便利.最后,在MATLAB编程环境下,分别从运动学与动力学性能指标、逆刚体动力学仿真等方面对两种机构进行了比较分析,验证了冗余驱动在规避奇异、提升系统动态性能等方面的有效性,为后续基于模型的控制策略设计奠定了理论基础.     

开关电源模块并联供电系统

开关电源模块并联供电系统以Buck电路为核心,以STM32为主控制器,采用TL494开关电源芯片来产生PWM,以此来控制Buck电路中场效应管的开关,从而实现理想直流信号的产生,误差绝对值不超过2%。同时系统具有输出过流保护功能,且可以实现对输入电压、输出电压和输出电流的测量和检测。     

齿轮传动的三维建模及有限元静力学分析

以某减速器的齿轮传动为例,利用Pro/E创建齿轮传动的三维实体模型。通过Pro/E与ANSYS软件的连接,将模型导入ANSYS中,形成相应的有限元模型,对一定载荷作用下齿根弯曲应力进行有限元分析,得出了齿轮变形及应力分布情况。提出了精确、迅速计算齿根弯曲应力的方法,较常规的计算方法得到的结果更为可靠,为齿轮传动的可靠性设计提供理论依据和方法。     

并联机床平面约束机构误差分析与建模

针对五轴数控机床平面约束机构进行了误差分析,指出了并联机床平面约束机构误差主要影响因素为机构的制造误差和安装误差·前者与由其引起的约束机构顶边中点沿x方向的位移成非线性关系,而后者则成线性关系·提出了一种依据测量数据反演非线性误差模型的建模方法,给出了五轴并联机床约束机构实测信息与模型输出间的多项式误差模型·比较仿真结果与测量结果可知,基于上述方法建立的误差模型精确,进而利用该模型对机床进行实时精度补偿,可使机床x方向定位精度大为提高     

并联机构动力分析与建模的方法简析

对并联机构进行适当动力学建模是对其实现优良控制的前提和基础。本文简要介绍了4种常用的并联机构的动力学分析和建模的方法,即牛顿-欧拉方法、直接拉格朗日方法、拉格朗日-达朗贝尔方法和微分几何原理,为从事并联机构相关分析和设计时有针对性的选用打下基础。     

3-PRR并联机器人机构运动学建模与分析

对3-PRR并联机器人机构的运动学建模和运动特性进行分析研究。建立了机构的位置、速度、加速度运动学正解及反解的数学模型,得出特定轨迹下驱动杆的杆长、速度和加速度的变化曲线,利用ADAMS仿真验证了运动学建模的正确性;分析了机构在不同姿态下的工作空间;推导出机构的雅克比矩阵,据此分析了不同姿态下机构的条件数、最小奇异值、可操作性等特性。     

渐开线直齿圆柱齿轮的有限元建模及静力学分析

以直齿圆柱齿轮的渐开线方程为基础,结合坐标变换的基本原理,借助数学计算软件MATLAB确定齿廓上各关键点的坐标值,采用有限元软件ANSYS"自底向上"的建模方法,完成齿轮有限元模型的建立,并利用有限元软件对齿轮的变形及应力作了力学分析,为齿轮的优化设计和可靠性分析提供了理论依据,从而大大降低后期物理样机试验的失败率。     

弹性静力学问题的伪谱区域分解方法

利用区域分解技术把弹性静力学问题转化为若干个子问题,采用伪谱方法并行求解每个子问题.该方法继承了伪谱方法易于编程、精度高的优点,且通过区域分解方法实现并行计算达到了优化计算时间的效果.数值算例说明了该方法的有效性.     

新型4自由度并联机构的动力学建模与分析

对虚拟轴工作台并联机构做了静力分析和动力分析.采用分析静力学的虚位移原理建立静力平衡方程,并用该方程计算了机构处于某种静力平衡状态下的平衡驱动力及力矩.采用影响系数矩阵及应用达朗贝尔原理建立了机构的动力学模型,并对并联机器人做了虚拟样机动力学仿真.机构的力分析为虚拟轴工作台样机的主动副驱动力设计提供了参考.     

饱和土体串联与并联弹性力学模型

针对饱和土体中的串联与并联弹性力学模型，通过将固体中的应力分解为颗粒间应力和流体与颗粒的相互作用力，并且运用流体与颗粒间的作用力与反作用力相等，以及在不排水条件下土体总应变等于骨架的应变原理，对这两种模型的理论依据进行了证明和阐述。结果表明：饱和土体中的串联与并联弹性力学模型与Biot—Geerstma理论是一致的，且分别是该理论中弹性模量在骨架弹性模量为零和颗粒弹性压缩系数为零的两个特例；Terzaghi有效应力是“粒间应力”的平均值。     

吊装绳牵引并联起重机器人的建模分析

提出一种6自由度的绳牵引并联起重机器人,以取代现有的轨道吊.通过对绳牵引并联起重机器人进行构型配置并建模后发现,其动力学系统是具有8个输入量、6个状态量和输出量的冗余驱动的非线性系统.将非正则反馈线性化控制器引入到该系统中,得到一个线性化的系统.选择适当的输入控制律,即可得到一个关于轨迹误差的二阶常微分方程.在选择合适的反馈增益的基础上,可实现渐近稳定的吊运轨迹跟踪控制.仿真结果表明,吊具在x和y方向上的轨迹的稳态误差为零,但在z方向上的轨迹始终存在一个固定的稳态误差,必须通过改进系统的控制器来解决.     

并联机构动力学建模和控制方法分析

并联机构的动力学建模是其实现高速、高精度运动控制的前提条件．根据并联机构特点分析了4种动力学建模方法,即牛顿一欧拉方法、拉格朗日方法、拉格朗日一达朗贝尔方法和微分几何原理．分类阐述了并联机构的不同运动控制策略,其中包括基于运动学模型的控制、基于动力学模型的控制、基于性能的控制和冗余驱动控制．认为完备的动力学建模、动态参数辨识、自适应控制以及多目标优化控制等理论和技术是并联机构控制研究中需要解决的关键性问题．     

逆变电源模块并联技术的研究

逆变器并联是提高电源系统可靠性,扩充系统容量的有效方式.本文介绍了逆变电源并联的原理和特点、当前常用的几种逆变电源并联方案.在此基础上对主从控制中的单体模块进行了具体分析,最后介绍了逆变电源并联控制技术的特点及发展方向.     

模块与类模块在信息管理系统设计中的运用

Visual Basic是一门面向对象的程序语言，它提供了很多面向对象特性，如：标准模块、类模块等。本文着重讨论了如何使用以上技术，以及这些技术在设计数据库管理系统中的应用。