陕西高校省级重点实验室科研项目(2010JS080)
- 作品数：18 被引量：167H指数：7
- 相关作者：刘宏昭原大宁王庚祥季晔邓培生更多>>
- 相关机构：西安理工大学陕西工商职业学院焦作大学更多>>
- 发文基金：陕西高校省级重点实验室科研项目国家自然科学基金陕西省普通高等学校重点学科专项资金建设项目更多>>
- 相关领域：机械工程自动化与计算机技术更多>>
- 3-UPS/PU并联机构动力学建模及自适应滑模控制被引量：6
- 2017年
- 为减少动力学模型不确定性(包括参数不确定和未知的负载干扰)对3-UPS/PU并联机构控制精度的影响,提出一种自适应滑模控制。首先在运动学反解基础上采用虚功原理建立该机构关于动平台工作空间的动力学模型。控制器结合了动力学名义模型和滑模控制理论,利用滑模面设计的自适应律可以对不确定性进行在线估计并补偿,从而提高系统鲁棒性。通过Lyapunov函数分析了系统稳定性。该控制器优点是:无需依赖不确定性上界,结构简单,易于工程应用,适用于并联机构这类复杂不确定系统。仿真结果显示,所采取的控制器能有效克服时变的模型不确定性,使动平台各自由度的平均跟踪误差相比传统滑模控制明显减少。
- 张达原大宁刘宏昭
- 关键词：动力学模型自适应滑模控制
- 空间4-SPS/CU并联机构运动学分析被引量：39
- 2012年
- 提出了一种能实现空间三维转动和沿Z轴移动的机构模型——空间4-SPS/CU并联机器人机构模型,其中SPS支链为驱动支链,CU为恰约束从动支链。采用螺旋理论分析了4-SPS/CU并联机构实现空间三转动一移动的机构学原理,计算了自由度,给出了位置正解和反解的方法,导出了Jacobian矩阵,分析了速度、加速度性能、奇异位形与工作空间,为该并联机构的实际应用提供了理论依据。
- 王庚祥原大宁刘宏昭吴现卫
- 关键词：并联机构运动学奇异位形
- 考虑关节摩擦的3-UPS/PU并联机构模糊自适应滑模控制被引量：5
- 2017年
- 为克服3-UPS/PU并联机构关节摩擦力突变现象带来的跟踪畸变问题,设计了一种模糊自适应滑模控制方法。首先在机构动平台工作空间内建立该机构的整体动力学模型。针对切换型滑模控制驱动力抖振以及自适应滑模控制(ASMC)对摩擦突变较敏感的不足,提出一种模糊自适应滑模控制(FASMC)方法,该方法以自适应理论为基础,可以在线估计包括摩擦在内的系统模型不确定项,自适应增益通过模糊逻辑系统实现了动态调整,相比ASMC可以更准确地逼近摩擦的变化情况,从而更有效地抑制摩擦力突变影响,增强了系统鲁棒性。由于无需依赖具体的摩擦模型以及简单的控制结构,FASMC适用于并联机构这类复杂不确定系统。仿真结果显示,所采取的控制方法能有效估计并克服机构摩擦干扰,提高了机构的控制精度,而且驱动力没有出现抖振现象。
- 张达原大宁刘宏昭
- 关键词：自适应滑模模糊逻辑
- 一种新型3-UPS/UPR并联机构运动学分析及应用被引量：5
- 2015年
- 在4-SPS/CU并联机构的基础上提出了一种具有空间3个转动和1个移动自由度的新型3-UPS/UPR并联机构。减少了原有机构的奇异位型和对结构参数的限制,使机构的控制方案得以简化;计算了该并联机构的自由度,对其进行了运动学分析,得出了该机构输入与输出之间的映射关系;给出了该机构的位置反解,导出了该机构运动的Jacobian矩阵与Hessian矩阵;分析了该机构的速度、加速度以及工作空间。将此机构运用于人形机器人的颈部关节处,并对机器人头部在完成指定运动形式时机构的运动学性能进行了分析。
- 李坤原大宁王庚祥赵鹏
- 关键词：并联机构运动学HESSIAN矩阵
- 过约束与局部自由度对机构关节约束反力可解性的影响被引量：2
- 2014年
- 利用静力学平衡方程研究了一种含局部自由度的4-SPS/CU无过约束并联机构的受力分析。写出了该机构的静力学平衡方程并得出其方程组中方程个数大于未知量的个数,采用局部转换矩阵去掉了该机构中局部自由度对应的力矩平衡方程使原来的超定方程变为静定方程。说明了对机构中局部自由度的预处理提高了静力学平衡方程的求解效率。为了系统的研究过约束和局部自由度对机构静力学平衡方程的影响,分别讨论了2阶至5阶过约束机构静力学平衡方程的可解性与机构中过约束与局部自由度的关系,制定了机构中局部自由度和过约束的判定方法。证明了机构中过约束与局部自由度对机构静力学平衡方程的可解性影响具有一般性,为机构的关节约束反力求解提供了理论基础。
- 王庚祥刘宏昭原大宁
- 关键词：静力学过约束
- 一种新型3-SPS/CR并联机构及其优化设计被引量：6
- 2012年
- 提出了一种能实现空间两维转动和沿Z轴移动的机构模型——空间3-SPS/CR并联机器人机构模型,其中SPS支链为驱动支链,CR为恰约束从动支链。利用构型演变与约束综合理论对该并联机构进行了型综合,采用螺旋理论分析了3-SPS/CR并联机构实现空间两转一移运动的机构学原理,计算了其自由度,给出了其位置正解和反解的方法,导出了Jacobian矩阵,分析了工作空间;提出了以该机构的灵巧度、承载力性能的加权综合最优为目标函数,采用遗传算法对该机构的结构参数进行了优化,并将优化结果运用到该机构的设计中,通过算例与仿真验证了该优化方法的正确性。
- 王庚祥刘宏昭原大宁
- 关键词：并联机构型综合遗传算法
- 一种新型三维平移并联机器人机构运动分析及仿真被引量：2
- 2011年
- 分析了一种新型3-CRC三维平移并联机器人机构。首先基于单开链单元理论对该机构的活动度、主动副的选取及运动输出特性进行了研究;然后分析了该机构在选取不同主动输入情况下动平台位置、速度的正、逆解析解,同时讨论了机构的灵巧度,并求出了其数值解;最后应用ADAMS软件进行了实例参数的计算和运动仿真,验证了理论分析的正确性。
- 原大宁周岩张彦斌
- 关键词：并联机器人机构灵巧度仿真
- 一种变结构四自由度并联机构及其奇异性分析被引量：2
- 2012年
- 研究了一种变结构并联机构,这类机构的上、下平台通过4条结构相似的支链连接,各支链上均有一移动副,根据输入选取原则,该运动副适合作为驱动副。机构动平台可具备4个空间自由度。连接支链与上、下平台的运动副采用万向节(U副),由于其拓扑结构的多样性,不同构型下动平台可具有多种空间自由度组合形态。考虑机构的实用性,运用螺旋理论并采用增加约束支链的方法,系统的综合了机构的2T2R和3T1R构型。建立了机构的位置关系方程,利用求导法得到了机构的雅克比矩阵,研究了不同构型下机构的奇异位形,并提出了免初始奇异和全局奇异的措施。
- 季晔刘宏昭原大宁
- 关键词：并联机构奇异性雅克比矩阵
- 基于模糊综合评判与层次分析法的数控车床精度可靠性分配被引量：2
- 2013年
- 数控机床进给系统位置精度影响因素的多层次、多因素,且定性与定量同时存在的特点,为了提高其传动系统的精度可靠性,运用五标度的模糊层次分析法对多种影响因素进行了综合考虑。根据影响程度大小为每种因素分配相应的权重,同时使用模糊评判矩阵表达不确定信息,综合专家经验和实验信息,建立了层次分析结构模型。以某重型数控车床为例,进行了纵向进给系统可靠性分配。
- 王胜刘宏昭
- 关键词：进给系统层次分析法
- 考虑球面副间隙的并联机构动力学模型被引量：18
- 2014年
- 基于连续接触模型研究空间球面副间隙对新型减振平台(4-SPS/CU并联机构)动力学性能影响。将4-SPS/CU并联机构中一条驱动支链与下平台相连球面副间隙视为一刚性无质量杆。建立球面副间隙数学模型及该并联机构含关节间隙的位置方程;利用达朗贝尔原理建立理想4-SPS/CU并联机构动态静力学平衡方程并导出该机构所有关节反力;将理想机构运动副反力位置角近似等于该机构球面副中无质量间隙杆方位角;通过对含关节间隙的驱动支链受力重新分析建立该机构含关节间隙的动力学模型。数值计算、对比分析该并联机构考虑关节间隙与理想关节条件下球面副关节反力随时间变化,分析关节间隙对该并联机构运动学特性及驱动力影响,为该并联机构间隙补偿与控制策略提供理论依据。
- 王庚祥刘宏昭邓培生
- 关键词：动力学
