基于凯恩方法的三自由度Delta并联机器人动力学建模

Delta并联机器人被广泛用于小物品的高速拣选和包装等.为了得到优良的性能,控制系统设计和机械结构设计时需要考虑动力学模型的影响.文中利用凯恩方程对三自由度Delta并联机器人建立了动力学反解模型.文中建立的动力学模型结构紧凑.在整个建模过程中,只是用到了动平台的位置、速度、角速度参数和主动转动副转角、角速度及角加速度...     

三自由度虚拟轴机床静力学及动力学的若干研究

针对我国特殊钢的钢坯局部修磨问题,开发出一种三自由度虚拟轴机床。建立静力学和动力学方程,并对静力学和动力学特性进行了研究。由于机床的外力和外力矩分别由驱动杆和平行机构承受,其力学模型和位置控制都变得简单易行。通过结构柔度系数矩阵对机床刚度特性进行考虑,表明在工作空间的横截面内,越接近中心,机床刚度越高。动力学方程的仿真表明各杆驱动力有相似性,且运动平台的质量对各杆驱动力的影响较大。     

4WS汽车虚拟模型的闭环控制动力学仿真

利用机械系统仿真软件ADAMS建立了一种新设计的四轮转向(4WS)汽车的整车虚拟模型;利用MATLAB/Simtdink建立了4WS汽车的控制策略;通过ADAMS与MATLAB／Simtdink交互式联合仿真,研究了闭环控制下4WS汽车的瞬态和稳态操纵动力学特性。另外,仿真比较了基于横摆角速度多状态最优控制方法下、不同底盘结构参数对车辆操纵稳定性的影响。     

一种三自由度电动仿真平台的设计

介绍一种由伺服电动缸驱动的三自由度运动平台。详细叙述了3RPS并联机构的运动学反解,设计了电气控制系统。采用经典PID双闭环控制,经试验验证表明,充分利用计算机的计算特性,设计合适的控制软件,采用低成本、易维护的电动缸也可以达到和液压缸一样良好的控制性能。     

基于神经网络三自由度非线性四轮转向汽车控制仿真

为了改善四轮转向汽车的操纵稳定性,建立包含轮胎的非线性三自由度车辆模型,通过神经网络训练得到后轮控制器,利用神经网络控制器联合PID控制,分别与前轮转向、比例转向控制、横摆角速度反馈控制进行时域仿真对比。仿真结果表明:神经网络控制器联合模糊PID控制可以有效的控制车辆的质心侧偏角,减少横摆角速度的瞬态响应增益,缩短稳定时间,从而提高了车辆低速时的机动性和高速转向的稳定性,提高了运行车辆的安全性、平稳性。     

圆柱-球体三自由度超声电机神经网络控制策略仿真

针对圆柱-球体三自由度超声电机难以建立精确数学模型的特点,设计了神经网络控制系统。该控制系统采用包含输入层、中间层和输出层3层网络的BP神经网络控制器。应用该控制器,实现了电机精确定位控制。结果表明,神经网络控制器的性能稳定,克服了常规控制存在的不足,得到了满意的控制效果。     

基于Inventor的三自由度运动机构设计及仿真

通过对三自由度并联机构的研究分析,提出了一种新型三自由度串联机构,降低了生产成本和控制难度,借助Inventor相应的功能模块,对机构进行了快速建模、运动仿真及有限元分析,保证了机构设计的正确性、合理性和可靠性,提高了工作效率。     

一种三自由度运动平台及其控制系统

提出一种三自由度运动平台,能实现绕X和Y轴两个转动自由度以及沿Z轴的平动自由度。其驱动系统采用阀控缸液压作动器,其测控系统采用多机控制方式,上位机和下位机之间通过以太网进行通讯。该平台具有结构简单可靠、自动化程度高等优点。     

一种新型的三自由度电动平台平衡结构模型

提出了一种基于三自由度并联机构的电动平台平衡构造设计。相比传统的液压结构平台,提出的电动平台由3个互相独立的电动缸和各自的刚性支杆链接组成,每个电动缸相对于整个平台机架具有2个自由度。同时针对机架受力分布特性,用力学传递方程量化力学性能,仿真数据结果表明:提出的三自由度电动平台比目前常用的电动平台和传统的液压平台具有更大的空间均衡性和静态力学性能。     

基于MatLab的三自由度平面运动机构的优化设计

分析了三自由并联机构的特点,利用该类机构的优点设计了一种平面运动平台。对所设计平台的运动机构进行了运动学建模,确立了机构的输入输出几何关系。在此基础上,结合工程实际需要,对机构的几何关系进行了优化设计,借助MATLAB软件的最优化工具箱算得了满足要求的最优解。     

四轮转向汽车闭环LQR控制仿真研究

为了提高四轮转向(4WS)汽车的操纵稳定性和主动安全性,建立汽车二自由度四轮转向模型和系统状态方程,应用LQR最优控制理论建立了以横摆角速度和质心侧偏角为优化目标的四轮转向线性控制二次型最优控制模型,并基于路径跟踪策略建立预瞄驾驶员方向控制模型.基于"人-车-路"闭环控制系统,在Matlab/Simulink、CarS...     

基于刚柔耦合模型的工程车辆转向机构设计研究

应用多体系统动力学方法对SGA3550矿用汽车转向机构进行设计研究。首先,应用有限元软件建立转向横拉杆的柔性体模型,并得到其固有模态和振型;其次,结合ADAMS软件建立车辆的刚柔耦合模型;最后,对比分析多刚体模型和刚柔耦合模型的动力学特征,包括转向过程中的车轮转角、直线行驶时的轮距和车轮反向跳动过程中的车轮摆角。结果表明,刚柔耦合模型更为准确地反映了车辆的动力学特征,为转向机构设计提供了更为准确的依据。     

基于状态反馈的四轮转向汽车最优控制研究

针对四轮转向汽车传统模糊PID控制算法控制效果及稳定性差等缺点,在四轮转向二自由度模型基础上考虑车身的侧倾及轮胎的非线性特性,建立三自由度非线性模型.在此基础上,利用最优控制理论设计了基于车辆状态反馈的最优控制器,并在阶跃、脉冲和蛇形等典型试验工况下,与传统的前轮转向汽车和模糊PID控制下的四轮转向汽车进行操纵稳定性仿...     

三自由度并联机器人动力学及仿真

利用雅可比矩阵建立了一种三自由度并联机器人(3-RSR)动平台的外力、外力矩、惯性力、惯性力矩和重力到驱动关节的映射关系,在合理的假设基础上,运用牛顿欧拉动力学方程得到了动力学数学模型.并且基于虚拟样机技术,利用ADAMS软件对三自由度并联机器人进行动力学仿真.结果表明,用动力学模型计算的驱动力矩值和仿真结果一致,动力学模型精度较高,将其作为驱动力矩控制设计的基础是可行的.     

一种新型球面三自由度串联机构

提出了一种新型的三自由度RPR球面串联机构,并对该机构的运动学与工作空间问题进行了分析。通过D—H坐标变换建立了机构的位置方程,求出了位置正反解表达式,并给出了位置反解的数值实例。运用蒙特卡洛法对机构的工作空间进行了分析,给出了二维和三维形式的机构工作空间图。     

某汽车转向液压系统故障分析与改进

汽车动力转向系统是保证车辆安全行驶的重要系统,该系统为双回路液压系统,主要由分配阀、转向器、转向油箱、溢流阀、精滤器等组成。针对某型号车辆频繁出现的转向器故障,分析了转向系统的工作原理,并深入剖析了加在转向器上的力矩变化规律,找出了动力转向液压系统中转向器频繁损坏的原因,指出了该系统的不足,并提出了相应的改进措施。     

基于串联机构的三自由度运动平台设计与仿真分析

以串联机器人为研究对象,设计了一种三自由度串联运动平台,用于汽车驾驶模拟器。运用Inventor建立串联平台的三维模型,导入Adams,获得了平台的虚拟样机。针对汽车主要运行状态进行运动分解,设计虚拟样机的驱动函数模拟汽车运动时的动感,得到了各自由度运动及关键构件的状态参数。分析比较了平台有无减震装置时的性能,对各自由度传动方程进行了验证。提出一种基于Adams和Matlab联合仿真工作空间的新方法,并用该方法绘制了座椅质心的工作空间。获得的仿真数据为后续物理样机的结构设计、运动控制提供了可靠依据。     

一种三自由度运动平台机构的优化设计

在分析三自由度平台机构特点的基础上,以平台运动范围、平台台面尺寸要求等为约束条件,以平台可控性能和平台结构尺寸的加权综合最优为目标函数,采用加速遗传算法,对一款带防扭臂的三自由度平台的机构参数进行了优化,并将优化结果运用到平台的设计中。应用结果表明,该平台在保证良好运动性能的同时,满足了平台小型化的设计要求。     

人体模块撞击汽车转向机构数值模拟与试验分析

根据国家标准《防止汽车转向机构对驾驶员伤害的规定》,人体模块以 2 4.1km/ h～ 2 5 .3 km/ h的速度水平撞击转向盘时 ,作用在转向盘上的水平力不得大于 1112 3 N。本文按国家标准建立了人体模块与某车型的转向机构有限元模型 ,并对试验过程进行数值模拟分析 ,仿真结果与试验结果吻合。因此 ,利用仿真技术对评价汽车转向机构碰撞安全性具有一定借鉴意义     

应用闭环矢量原理建立三自由度平面并联微动机器人运动学模型

近年来面向生物工程、医学工程及微加工等领域的微操作机器人技术受到国内外学术界和工程界的广泛关注,发展速度极快,已被应用于实现细胞的注射和分割,微机电产品的加工和装配以及微外科手术等。微动机器人具有无摩擦无间隙、响应快、结构紧凑、刚性好、误差积累小等特点,以柔性铰链代替传统铰链后并联机构就正好具备以上特点适合用作微动机器人。本文对三自由度平面并联机器人(3-RRR型)采用闭环矢量原理建立了线性且有效的运动学模型,并利用MATLAB7.1软件编程计算出输出平台的位移、方位角与输入位移的关系。