检索结果-南通市图书馆

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

考虑静柔度约束的A3并联动力头轻量化设计

机械工程学报 2016年第17期52卷 105-115页

作者：李祺刘海涛黄田天津大学机构理论与装备设计教育部重点实验室天津300072

研究一种考虑静柔度约束的3自由度并联动力头——A3头的轻量化设计方法。该方法针对航空铝合金结构件高速铣削工艺,首先建立静柔度约束,然后建立部件柔度、质量与设计参数间的响应面模型,进而将A3头的设计问题归结为一类以静柔度和几何... 详细信息

研究一种考虑静柔度约束的3自由度并联动力头——A3头的轻量化设计方法。该方法针对航空铝合金结构件高速铣削工艺,首先建立静柔度约束,然后建立部件柔度、质量与设计参数间的响应面模型,进而将A3头的设计问题归结为一类以静柔度和几何干涉为约束条件,以运动部件质量最轻为目标的有约束非线性设计问题,并借助多岛遗传算法(MIGA)求解。仿真验证表明,与原设计相比,在运动部件质量增加3.6%的前提下,系统的静柔度降低超过50%,低阶固有频率提高30%。该方法为此类装备的工程设计提供一种有效手段。

关键词：轻量化设计静柔度并联动力头

一种并联动力头静柔度精确预估方法与灵敏度分析

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

机械工程学报 2016年第11期52卷 1-10页

作者：李祺马跃黄田天津大学机构理论与装备设计教育部重点实验室天津300072

以一种1T2R,3自由度并联动力头——A3头为对象,研究其静柔度半解析精细建模与预估方法。该方法在建立系统静柔度模型的基础上,将支链体分解为若干子部件,建立这些子部件在各自局部坐标系中定义的柔度系数与界面柔度系数的映射模型,提出... 详细信息

以一种1T2R,3自由度并联动力头——A3头为对象,研究其静柔度半解析精细建模与预估方法。该方法在建立系统静柔度模型的基础上,将支链体分解为若干子部件,建立这些子部件在各自局部坐标系中定义的柔度系数与界面柔度系数的映射模型,提出一种采用分层递阶格式精确计算出各零部件柔度系数的策略,进而有效地提高了整机全域静柔度预估的效率与精度。在试验验证该方法正确性的基础上,采用灵敏度分析揭示出各部件弹性对动平台参考点柔度的影响。结果表明,移动副沿约束方向的抗弯刚度及球铰链沿驱动(约束)的抗拉压(弯曲)刚度是影响整机刚度的主要薄弱环节,进而为该类装备的改进与优化设计提供了依据。

关键词：静柔度精细建模灵敏度分析并联动力头

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

一种新型并联动力头的前馈控制策略与实验

天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2014年第8期47卷 672-676页

作者：陈闯王辉庄嘉兴天津大学机构理论与装备设计教育部重点实验室天津300072

为满足高速并联动力头在高速加工时的动态控制精度要求,研究了基于Turbo PMAC运动控制器的动力学控制方法,提出一种基本伺服算法与动力学前馈补偿相结合的控制策略.通过二次插补获得粗插补信息,再根据虚功原理建立力矩补偿模型.利用Turb... 详细信息

为满足高速并联动力头在高速加工时的动态控制精度要求,研究了基于Turbo PMAC运动控制器的动力学控制方法,提出一种基本伺服算法与动力学前馈补偿相结合的控制策略.通过二次插补获得粗插补信息,再根据虚功原理建立力矩补偿模型.利用Turbo PMAC的力矩偏置设置功能,将补偿力矩按照粗插补周期发送给基本伺服系统,进而减少偏差反馈所需的控制能量.在新型三坐标并联动力头上进行了不同工况的实验,证明该控制策略易于实现,通用性强,可大幅减少高速运动下的跟随误差和力矩波动,明显改善系统的动态特性,提高运动精度.

关键词：并联动力头动力学前馈策略粗插补虚功原理

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

面向一种新型并联动力头的点矢混合插补方法

机械科学与技术 2014年第11期33卷 1609-1613页

作者：郭小宝王辉陈闯庄嘉兴天津大学机构理论与装备设计教育部重点实验室天津300072

为满足一种新型三坐标并联动力头物理样机数控系统的开发需求,研究了五轴数控加工中的点矢混合插补方法,提出了一种基于Hermite插值的双曲线插补算法。分析了并联动力头的姿态变换和关节驱动参数的求解,由数控代码信息建立末端参考点和... 详细信息

为满足一种新型三坐标并联动力头物理样机数控系统的开发需求,研究了五轴数控加工中的点矢混合插补方法,提出了一种基于Hermite插值的双曲线插补算法。分析了并联动力头的姿态变换和关节驱动参数的求解,由数控代码信息建立末端参考点和辅助参考点的位置点集,并运用线性插值方法估计各点上的导矢方向,根据进给速率运用Hermite插值方法在各坐标轴进行插补计算。仿真实验证明了Hermite双曲线插补方法在同等条件下可获得较线性插补和平面矢量插补更好的位姿插补精度,适合于高速高精度自由曲线曲面运动控制。

关键词：并联动力头运动学点矢混合插补 Hermite插值线性插值

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

新型三坐标并联动力头工作空间分析

机械设计 2010年第11期27卷 65-68页

作者：赵学满李永刚天津大学机械工程学院天津300072 天津职业技术师范大学机械学院天津300222

工作空间是并联构型装备性能评价的一项重要指标。基于逆运动学模型,给出新型三坐标并联动力头A3头的可达工作空间和灵活工作空间的定义,并根据工程实际限制,列出了杆长、关节转角、电主轴干涉和奇异性等约束条件,进而利用数值搜索法确... 详细信息

工作空间是并联构型装备性能评价的一项重要指标。基于逆运动学模型,给出新型三坐标并联动力头A3头的可达工作空间和灵活工作空间的定义,并根据工程实际限制,列出了杆长、关节转角、电主轴干涉和奇异性等约束条件,进而利用数值搜索法确定出满足约束条件的工作空间和灵活工作空间的边界,为动力头的详细结构设计提供了理论依据。

关键词：并联动力头可达工作空间灵活工作空间工程约束

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于A3并联动力头的误差补偿技术研究

基于A3并联动力头的误差补偿技术研究

作者：范贺鹏天津大学

学位级别：硕士

本文密切结合国家基金研究A3并联动力头误差补偿关键技术,以一种具有一平动两转动的3-RPS并联动力头为研究对象,研究了该机构运动学标定过程中测量位形优选、误差辨识方法、误差补偿策略以及标定方法等问题,全文主要取得如下研究成果:... 详细信息

本文密切结合国家基金研究A3并联动力头误差补偿关键技术,以一种具有一平动两转动的3-RPS并联动力头为研究对象,研究了该机构运动学标定过程中测量位形优选、误差辨识方法、误差补偿策略以及标定方法等问题,全文主要取得如下研究成果:在并联动力头运动学分析及几何误差建模的基础上,以工作空间几何误差源的灵敏度和辨识矩阵的条件数为指标,推导了基于改进粒子群优化算法的测量位形优选算法。仿真结果表明,这种算法可以对位形轨迹和测量点进行优选,提高了辨识效率。以激光跟踪仪为测量工具,建立机构几何误差源与距离测量误差之间的映射关系,并基于位姿误差推导通用几何误差参数辨识的线性回归模型;基于有偏估计的思想,采用一种适用于并联动力头标定的改进PSO-Liu几何误差辨识方法进行辨识,并以位姿误差残差比例为评价指标验证了该方法的有效性。以天津大学自主研发的A3并联动力头样机为对象,采用粗、精标定的几何误差补偿策略,在初始位形下,对A3并联动力头进行支链驱动轴螺距误差补偿和零点标定,然后在工作空间中采用激光跟踪仪对机构末端位置误差进行辨识、补偿。实验结果表明所采用的辨识算法鲁棒性好、效率高,误差补偿策略补偿效果较好,研究成果运用到以并联动力头为核心的混联机床装备的运动学标定工作中。

关键词：并联动力头位形优选误差辨识几何误差补偿运动学标定

基于A3并联动力头姿态测量与误差补偿方法的研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于A3并联动力头姿态测量与误差补偿方法的研究

作者：黄岩天津大学

学位级别：硕士

本文密切结合国家自然科学基金项目,以A3并联动力头为研究对象,研究并联机构误差补偿问题,内容涉及运动学标定过程中动力头姿态误差检测、辨识工作空间测量的点位优化问题以及误差参数辨识与实验等,全文取得以下主要研究成果:在辨识模... 详细信息

本文密切结合国家自然科学基金项目,以A3并联动力头为研究对象,研究并联机构误差补偿问题,内容涉及运动学标定过程中动力头姿态误差检测、辨识工作空间测量的点位优化问题以及误差参数辨识与实验等,全文取得以下主要研究成果:在辨识模型的构建方面,首先推导了A3头运动学正逆解模型,分析了影响动力头误差的主要因素,在此基础上构建出其误差模型。在机构的工作空间范围内,实现了测量动力头姿态误差的测量方法,据此推导了一种考虑测量点的位置与姿态的辨识模型。仿真结果及实验证明该模型提高误差的辨识效率。在位形优选方面,采用了残差比例指标与遗传算法相结合的方式进行测点轨迹优选,该方法首先将A3并联动力头工作空间均匀的划分为若干点位子空间,以条件数作为遗传算法的适应度函数筛选条件,确定出最优的测量点位个数以及其在工作空间中的轨迹分布。后续为激光跟踪仪测量实验奠定基础。在辨识算法研究方面,在最小二乘法的基础上采用Tikhonov正则化方法进行算法改进,依据Tikhonov估计准则,引入正则化参数对辨识参数进行优化,该正则化参数是通过L曲线法得到。在后续的论文工作中,通过计算机仿真和实验对两种算法进行了对比分析与验证,表明了Tikhonov正则化算法具有更好的辨识特性和鲁棒性。本文的研究成果运用于A3并联动力头的误差补偿和标定实验。

关键词：并联动力头位姿测量位形优选 Tikhonov正则化运动学标定

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于D-H法A3动力头误差建模方法的研究

基于D-H法A3动力头误差建模方法的研究

作者：张苑天津大学

学位级别：硕士

本文密切结合航空航天铝合金大型薄壁结构件的高速加工要求,在国家自然科学基金和天津市自然科学基金的支持下,针对一种新型三自由度并联动力头——A3头系统研究了其极限保护装置的相关计算设计、基于D-H法几何误差建模以及误差辨识方... 详细信息

本文密切结合航空航天铝合金大型薄壁结构件的高速加工要求,在国家自然科学基金和天津市自然科学基金的支持下,针对一种新型三自由度并联动力头——A3头系统研究了其极限保护装置的相关计算设计、基于D-H法几何误差建模以及误差辨识方法优化等问题。全文取得的研究成果如下:在极限保护装置设计方面,首先构造出A3头的运动学位置逆解模型,之后结合运动约束条件,计算出A3头的可达空间。在可达空间内,根据运动副运动连续性要求,在A3头的可达空间内划分出合理工作空间。然后结合支链运动副与A3头末端姿态的对应关系,合理选择极限保护装置限位传感器安装方案。最后结合下位机PMAC控制板,提出对于A3头的极限保护装置设计方案,实现对A3头姿态的限位作用。在几何误差建模方面,以支链运动副作为分析对象,基于D-H法建立A3头几何误差模型,将支链运动副中存在的轴线偏移误差、角度误差以及间隙误差加入齐次变换矩阵中,建立各项误差与A3头末端误差的映射关系。之后通过仿真分析出各运动副误差项在空间平面内对末端误差的影响趋势,根据误差项对末端的影响得出支链运动副的制造精度控制等级,为提高A3头制造精度给出指导意见。在误差辨识方法研究方面,选用球杆仪作为检测仪器,建立基于矢量传递法的A3头误差辨识模型。并针对一种简单误差测点方法,以参数辨识矩阵条件数作为评价指标,对球杆仪的安装位置进行优化设计。之后针对辨识模型的辨识特性较差的问题,结合岭估计优化方法对辨识模型进行优化,提高辨识模型的辨识精度,最后通过仿真结果对辨识模型的优化效果进行验证。本文的研究成果对于提高A3并联动力头的工作性能和工程应用价值具有重要的意义。

关键词：并联动力头硬限位装置误差建模误差测点轨迹优化

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

A3头运动可靠性与几何精度保障技术研究

A3头运动可靠性与几何精度保障技术研究

作者：贾石磊天津大学

学位级别：硕士

本文紧密结合并联结构主轴头工程应用中存在的可靠性与精度问题,在国家自然科学基金和天津市自然科学基金重点项目的资助下,研究一平动两转动并联动力头——A3头的限位保护方法、误差测量位姿轨迹优选方法以及基于主元分析的误差辨识及... 详细信息

本文紧密结合并联结构主轴头工程应用中存在的可靠性与精度问题,在国家自然科学基金和天津市自然科学基金重点项目的资助下,研究一平动两转动并联动力头——A3头的限位保护方法、误差测量位姿轨迹优选方法以及基于主元分析的误差辨识及补偿方法,为保障此类装备安全可靠运行、完善几何精度保障体系提供重要理论基础。全文主要研究内容如下:在并联动力头限位保护方法研究方面,以机构位置正、逆解分析为理论基础,以位姿判断简化算法为评判依据,以机构可达空间边界位姿参数为约束条件,系统探究在并联动力头上实现快速、稳定、可靠限位保护的可行性,提出一种基于现有数控系统软、硬件基础条件的A3并联动力头限位保护方法。仿真结果表明,该方法通过软、硬件相结合的方式,限位范围可覆盖95%以上机构可达空间,有效解决并联结构机床实时限位保护的问题,提高此类拓扑结构机床的操作安全性。在误差测量位姿轨迹优选方法研究方面,基于机构几何误差模型建立A3头末端合成误差与各几何误差源之间的统计学通用映射模型,通过灵敏度分析揭示各几何误差源对机构末端位姿误差数字特征的影响规律;基于最优化问题的思路,提出一种以灵敏度分析结果为评判依据的误差测量位姿轨迹优选模型,为机构在工作空间内优选出适用于球杆仪测量的最佳圆形位姿轨迹提供重要理论依据。在几何误差辨识与补偿方法研究方面,借助距离误差测量信息,构建机构几何误差源与末端位置误差之间的函数映射关系,推导出A3头基于距离误差的线性回归函数模型;基于主元分析思想,提出一种适用于并联动力头的以改善辨识矩阵性态来提高辨识算法鲁棒性的LS-PCA辨识算法;引入残差分析方法,对辨识算法的鲁棒性进行验证分析。本文的研究成果对于改进A3并联动力头的运行可靠性和安全性、丰富和完善这类装备的几何精度保障体系具有重要的理论意义和实用价值。

关键词：并联动力头限位保护灵敏度分析误差辨识主元分析