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《重載并聯(lián)穩(wěn)定平臺構(gòu)型綜合與軌跡規(guī)劃研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、中圖分類號:U666.12+1學校代碼:10216UDC:621密級:公開工學博士學位論文重載并聯(lián)穩(wěn)定平臺構(gòu)型綜合與軌跡規(guī)劃研究博士研究生:苑飛虎導師:趙鐵石教授申請學位:工學博士學科專業(yè):機械電子工程所在單位:機械工程學院答辯日期:2015年5月授予學位單位:燕山大學-I-ADissertationinMechanicalandElectronicEngineeringTYPESYNTHESISANDTRAJECTORYPLANNINGINVESTIGATIONONHEAVY-LOADPARALLELSTABILIZINGP
2、LATFORMbyYuanFeihuSupervisor:ProfessorZhaoTieshiYanshanUniversityMay,2015-II-燕山大學博士學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明:此處所提交的博士學位論文《重載并聯(lián)穩(wěn)定平臺構(gòu)型綜合與軌跡規(guī)劃研究》,是本人在導師指導下,在燕山大學攻讀博士學位期間獨立進行研究工作所取得的成果。論文中除已注明部分外不包含他人已發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本文的研究工作做出重要貢獻的個人和集體,均已在文中以明確方式注明。本聲明的法律結(jié)果將完全由本人承擔。作者簽字:日期:年月日燕山大學博
3、士學位論文使用授權(quán)書《重載并聯(lián)穩(wěn)定平臺構(gòu)型綜合與軌跡規(guī)劃研究》系本人在燕山大學攻讀博士學位期間在導師指導下完成的博士學位論文。本論文的研究成果歸燕山大學所有,本論文的研究內(nèi)容不得以其它單位的名義發(fā)表。本人完全了解燕山大學關(guān)于保存、使用學位論文的規(guī)定,同意學校保留并向有關(guān)部門送交論文的復印件和電子版本,允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)燕山大學,可以采用影印、縮印或其它復制手段保存論文,可以公布論文的全部或部分內(nèi)容。保密□,在年解密后適用本授權(quán)書。本學位論文屬于不保密□。(請在以上相應方框內(nèi)打“√”)作者簽名:日期:年月日導師簽名:
4、日期:年月日-III-燕山大學工學博士學位論文摘要火箭在海洋運輸過程中,受到海浪擾動的影響,會產(chǎn)生較大的傾斜和振動。穩(wěn)定平臺可以隔離船體搖蕩對箭體的作用,保證箭體及箭載設備的運輸安全。本文針對現(xiàn)有穩(wěn)定平臺產(chǎn)品載荷小,難以用于火箭運輸?shù)膯栴}開展研究,主要內(nèi)容如下:對并聯(lián)機構(gòu)的力傳遞性和承載能力進行了分析。給出并聯(lián)機構(gòu)力傳遞性的概念,定義了力傳遞性評價指標,提出一種計算標準化模型所能承受最大外力極值的方法。根據(jù)運動形式的不同,將并聯(lián)機構(gòu)的承載能力分為靜態(tài)承載能力和動態(tài)承載能力,并給出計算方法。力傳遞性和承載能力相結(jié)合,可為重載并聯(lián)
5、機構(gòu)的設計和評價提供指導。對適用于重載的并聯(lián)機構(gòu)多輸入驅(qū)動方式進行了研究。首先根據(jù)冗余驅(qū)動力性質(zhì)和對動平臺作用效果的不同,提出兩種冗余驅(qū)動的分類方法?;诓煌愋偷娜哂囹?qū)動,綜合出動平臺靜載平衡伴隨冗余驅(qū)動、關(guān)節(jié)靜載平衡伴隨冗余驅(qū)動、重力平衡主動冗余驅(qū)動三種適用于重載的冗余驅(qū)動方式。提出一種多輸入非冗余驅(qū)動方式,綜合出多輸入非冗余驅(qū)動單元和驅(qū)動分支。以上述驅(qū)動方式為基礎(chǔ)構(gòu)造了六種并聯(lián)機構(gòu),對于其中分支自由度大于6的3(2UPS-R)/PU機構(gòu)進行了詳細分析?;谛坷碚撻_展非慣性系下并聯(lián)機構(gòu)躍度的研究。定義了剛體的空間躍度、物
6、體躍度和耦合物體躍度,并證明空間躍度和耦合物體躍度是旋量,而物體躍度不是旋量。推導出多剛體系統(tǒng)的躍度伴隨變換和伴隨映射表達式,得到了穩(wěn)定平臺系統(tǒng)各剛體間的躍度變換關(guān)系。建立了并聯(lián)機構(gòu)躍度映射模型,得到表征這種映射的三階影響系數(shù)矩陣。結(jié)合穩(wěn)定平臺系統(tǒng)剛體之間躍度變換和并聯(lián)機構(gòu)躍度映射,得到了非慣性系下并聯(lián)機構(gòu)的躍度映射模型。根據(jù)剛體角速度與歐拉角時間導數(shù)的關(guān)系,建立了剛體角躍度與歐拉角三階時間導數(shù)的映射。研究了非慣性系下穩(wěn)定平臺的軌跡規(guī)劃方法。利用準均勻分布B樣條曲線的特點,建立了動平臺運動參數(shù)的線性約束,以動平臺躍度與穩(wěn)定平臺
7、主動關(guān)節(jié)躍度的加權(quán)平方和最小為目標求解樣條曲線的控制頂點,進而得到運輸過程中動平臺相對慣性系的運動規(guī)律。介紹了穩(wěn)定平臺地面試驗系統(tǒng)的電氣和軟件控制系統(tǒng)。參與研制了地面試驗系統(tǒng),在此基礎(chǔ)上開展實驗研究,驗證了增加配重可以有效的提高機構(gòu)的承載能力。將穩(wěn)定平臺動平臺在慣性系中的等效運動在地面試驗系統(tǒng)上實現(xiàn),驗證了所得運動軌跡的可行性。-IV-摘要關(guān)鍵詞:并聯(lián)穩(wěn)定平臺;重載;力傳遞性;多輸入;非慣性系;躍度映射;軌跡規(guī)劃-V-燕山大學工學博士學位論文AbstractUndertheinfluenceofthewavedisturban
8、ce,therocketcouldproducelargerslopeandvibrationduringtheoceantransportation.Stabilizedplatformcanisolatetheinfluenceofthehulloscillationon