国家科技支撑计划(2006BAF01B09)
- 作品数：15 被引量：129H指数：8
- 相关作者：刘强陈静吴文镜王立平关立文更多>>
- 相关机构：北京航空航天大学清华大学中航工业航空动力控制系统研究所更多>>
- 发文基金：国家科技支撑计划国家教育部博士点基金国家高技术研究发展计划更多>>
- 相关领域：机械工程金属学及工艺自动化与计算机技术化学工程更多>>
- 新型直驱四轴数控机床电机驱动力优化研究被引量：1
- 2013年
- 基于模块化设计技术,研究了一种完全由直线电机驱动的新型四轴联动数控机床,并介绍了其基本结构型式。以该机床并联主轴模块为研究对象,基于虚功原理,并结合其运动学特性,建立了该主轴机构的刚体动力学模型。以此,提出了机床配重质量配比优化方法,对单边并联双直线电机驱动力进行了优化。结果表明:在相同运动规划条件下,该方法可显著降低电机负载功率,有效提升数控机床的动态性能。
- 陈静
- 关键词：直线电机虚功原理
- 机床动力学建模的拓展传递矩阵法被引量：13
- 2010年
- 针对现代高性能数控机床动力学建模与优化问题,提出一种适合机床动态分析的拓展传递矩阵法,该方法将机械系统划分为刚体、柔体和结合面三类元件,并以矩阵的形式给出元件数学模型。而整机的动力学模型则是由这三类元件组成的复杂网络,应用状态矢量传递思想对元件网络进行整合,最终得到用一个高维矩阵表示的整机模型,求解该高维矩阵能够方便地得到整机的动态特性。最后应用该建模方法对数控机床中一种直线电动机驱动进给功能部件进行动力学建模与分析,给出该功能部件频响函数的仿真与试验对比,并作了相应的分析。分析表明该方法对于数控机床整机的建模、动态特性分析具有很好的建模精度。该方法简化机床动力学的建模过程,更适合于工程应用。
- 吴文镜刘强
- 关键词：数控机床动力学传递矩阵法
- 基于刚柔-机电耦合的机床直线电机进给系统动态性能仿真研究被引量：20
- 2011年
- 以某新型直线电机驱动的车铣复合机床Z轴进给模块为研究对象,在多刚体动力学仿真模型的基础上,考虑导板柔性和结合面参数,构建了Z轴模块刚柔耦合模型,采用快速正弦扫描实验对仿真模型进行了实验验证进一步,将直线电机伺服控制系统考虑进来,提出了一种综合考虑刚柔-机电耦合作用的数控机床进给系统动态性能研究方法,并对其进行仿真分析。仿真结果表明,机床机械结构和伺服控制系统共同对机床进给系统的动态性能产生了重要的影响。
- 姚延风刘强吴文镜
- 关键词：刚柔耦合机电耦合动态性能联合仿真
- 一种新型2-DOF并联主轴平台机构运动学分析被引量：1
- 2008年
- 提出了一种新型2-PRR两自由度并联主轴平台机构,介绍了其机构组成及其结构特点。针对此平台机构,建立了运动学方程,给出了机构的位置正反解,并绘制了所有正反解构成的空间曲面,由此得到了平台机构的工作空间。最后,基于雅克比矩阵,对平台机构进行了运动仿真研究,为并联主轴平台机构运动参数的正确设计及控制提供了理论依据。
- 陈静刘强
- 关键词：并联平台运动学分析运动仿真
- 基于实验模态分析的集中参数法建模被引量：10
- 2010年
- 利用集中参数模型的建立,不仅拓展了实验模态分析(EMA)的使用范围,还能大量缩减原有模型的自由度并保持结构的动态特性。在对一立铣床进行模态测试以及振型可视化的基础上,采用集中质量、弹簧阻尼单元建立了该铣床的7自由度集中参数模型,并在该模型基础上合成刀尖频响函数及预测颤振稳定域,揭示出机床颤振与振型的联系。与原有测试频响函数的比较表明,该模型准确度较高。
- 杨毅青刘强Munoa Jokin
- 关键词：实验模态分析动态特性频响函数颤振
- 新型3自由度并联机构运动性能及精度分析被引量：16
- 2010年
- 混联机构结合了串、并联机构的优点,已经越来越多地应用在复杂自由曲面零件的加工装备中。提出一种能够实现一个移动和两个转动的3自由度并联3-PSP机构,同时该机构存在伴生运动。通过对3-PSP机构运动模式的分析,简化传统的欧拉角描述方式,采用更适合的倾斜—扭转角描述动平台的运动。在此基础上,建立运动学模型,进行包括伴生运动和被动关节变量的完整运动学求解。基于运动学分析,对3-PSP机构的关节行程、速度特性和精度特性进行分析,证明该机构完全适用于混联结构中的并联模块,并能够满足航空、航天、汽车等领域复杂零件的加工需要。
- 黄鹏王立平关立文姚蕊
- 关键词：运动学
- 基于遗传算法的新型四轴混联机床优化设计
- 2013年
- 基于模块化设计技术,提出了一种完全由直线电机驱动的新型四轴混联数控机床,并介绍了其基本结构型式。以该机床并联主轴模块为研究对象,建立了主轴机构运动学方程,并给出了机构的雅克比矩阵。同时,基于遗传算法,以机构的灵巧度为目标对机床主轴进行了优化。经仿真验证表明:机床并联主轴在整个工作空间内操作性能得到了较优的改善。
- 陈静
- 关键词：雅克比矩阵遗传算法优化设计
- 基于遗传算法并联机床电机伺服系统控制参数整定被引量：15
- 2010年
- 并联机床电机伺服系统控制参数的整定是后续并联机床动力学控制研究的基础。该文作者在提出基于时域特性和动态特性PID参数优化指标的基础上,利用遗传算法分别对伺服系统的速度控制环和位置控制环的多个控制参数进行优化整定,并与传统的Ziegler-Nichols调节法则得到的整定结果进行比较分析。在此基础上,又尝试利用遗传算法对多个控制器的控制参数进行同步优化,并得到了理想的优化结果。最后,将上述优化结果加入到并联机床运动学控制模型中进行实验仿真。仿真结果表明,采用遗传算法对伺服系统多环路控制参数进行优化整定,具有计算过程简单、整定速度快和优化结果好等显著优点。
- 郝齐关立文王立平
- 关键词：自动化系统遗传算法PID整定
- 3-PRS并联机构误差运动学分析及辨识被引量：13
- 2010年
- 少自由度并联机构是并联机构的重要分支之一。和全自由度并联机构相比,由于受到运动约束,因此在运动学标定的过程中需要对此加以分析,结合运动学方程组得到完整的辨识矩阵。该文基于3-PRS少自由度并联机构,首先对少自由度并联机构运动学标定进行误差建模,通过理论分析得到最简化的误差模型,并使用遗传算法进行了测量位姿选择,其次通过仿真计算验证了分析的正确性和有效性,最后结合仿真结果提出一种误差辨识能力分析方法。
- 黄鹏汪劲松王立平关立文
- 关键词：少自由度并联机构运动学标定
- 面向车削颤振抑制的多重阻尼器优化设计被引量：13
- 2010年
- 在相同质量比下,多重阻尼器相对单阻尼器具有抑振频带更宽及效果更佳等一系列优点。以往针对阻尼器的参数优化大多采取H∞或H2方法,即最小化主结构振动幅值的最大值或有效值。然而机床加工中发生的颤振是一种特殊的自激振动;对车削而言,无颤振的临界切深仅由刀具-工件相对频响函数的负实部决定。通过应用多重阻尼器于机械加工中再生颤振的抑制,研究以获取最大稳定无颤振切深为目的阻尼器设计优化路线。在建立多重阻尼器抑制主结构目标函数,即最大化刀尖频响函数负实部最小值的基础上,构造minimax方法对多重阻尼器的刚度及阻尼进行优化。以抑制车床夹具某一主模态为例,结合实验模态分析,采用该方法调制阻尼器,并和以往的优化方法进行对比。切削实验表明,该优化方法能进一步提升多重阻尼器的颤振抑制性能;相对H∞优化方法,该方法可提高无颤振临界切深52%。
- 杨毅青刘强刘强
- 关键词：颤振车削
