并聯(lián)四自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)機(jī)構(gòu)分析與控制系統(tǒng)研究.pdf

1、并聯(lián)四自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)是一種空間四自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu),針對(duì)目前航空航天領(lǐng)域?qū)\(yùn)動(dòng)平臺(tái)的一些應(yīng)用要求,提出了一種可實(shí)現(xiàn)空間三維移動(dòng)和繞Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)的四自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái),并研究了四自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的機(jī)構(gòu)特性。該機(jī)構(gòu)不僅具有輸出精度高、機(jī)構(gòu)剛性好、承載能力強(qiáng)等并聯(lián)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn),也具備工作空間大、構(gòu)型簡單、結(jié)構(gòu)對(duì)稱等優(yōu)點(diǎn)。可用于開發(fā)運(yùn)動(dòng)模擬器、新型工作臺(tái)、四維力傳感器、微操作機(jī)器人以及并聯(lián)機(jī)床等。本文主要針對(duì)四自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析、動(dòng)力學(xué)分析、基于RBF

2、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)滑模變結(jié)構(gòu)控制的控制策略研究、基于NI PCI-7344運(yùn)動(dòng)控制套件的伺服控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)等四個(gè)方面展開了研究。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴四自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析:在對(duì)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)自由度數(shù)分析的基礎(chǔ)上,分別對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行位置正反解分析,速度與加速度分析,工作空間分析,奇異位形分析。并在運(yùn)動(dòng)學(xué)理論分析的基礎(chǔ)上,基于MATLAB對(duì)四自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真。⑵四自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的動(dòng)力學(xué)分析:在對(duì)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析的基礎(chǔ)上,分別采用

3、Newton-Euler法和Lagrange法對(duì)四自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析。并根據(jù) Lagrange法求解的動(dòng)力學(xué)模型,利用MATLAB對(duì)四自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真。⑶四自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的控制策略研究:應(yīng)用于并聯(lián)機(jī)構(gòu)的控制策略有很多,在對(duì)傳統(tǒng)控制策略分析的基礎(chǔ)上,并根據(jù)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的動(dòng)力學(xué)模型,提出了RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)滑模變結(jié)構(gòu)控制的并聯(lián)機(jī)構(gòu)控制策略,通過仿真分析表明該控制策略的控制效果理想。在分析運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的總體控制結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,將RBF