少自由度并聯(lián)支撐機(jī)構(gòu)動基座自動調(diào)平系統(tǒng)

內(nèi)容概要

　　《少自由度并聯(lián)支撐機(jī)構(gòu)動基座自動調(diào)平系統(tǒng)》針對目前動基座自動調(diào)平技術(shù)領(lǐng)域所存在的問題，詳細(xì)闡述了采用少自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)作為動基座自動調(diào)平平臺支撐結(jié)構(gòu)的重要性、新型動基座自動調(diào)平平臺及其控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則與方法，以及運(yùn)用少自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)動基座自動調(diào)平平臺機(jī)動實(shí)時調(diào)平的有關(guān)研究內(nèi)容。

書籍目錄

1緒論
1.1 動基座自動調(diào)平技術(shù)概論
1.1.1 自動調(diào)平系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
1.1.2 現(xiàn)階段自動調(diào)平系統(tǒng)的組成及調(diào)平原理
1.1.3 自動調(diào)平系統(tǒng)的調(diào)平性能及應(yīng)用
1.2 自動調(diào)平系統(tǒng)的控制系統(tǒng)組成
1.3 現(xiàn)階段自動調(diào)平系統(tǒng)存在的問題
1.4 并聯(lián)機(jī)構(gòu)的起源和應(yīng)用現(xiàn)狀
1.4.1 并聯(lián)機(jī)構(gòu)的起源
` 1.4.2 并聯(lián)機(jī)構(gòu)的應(yīng)用現(xiàn)狀
1.5 并聯(lián)機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)學(xué)研究進(jìn)展
1.5.1 六自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)研究進(jìn)展
1.5.2 少自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)研究進(jìn)展
1.5.3 少自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)綜合方法
1.6 并聯(lián)機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)研究進(jìn)展
1.6.1 并聯(lián)機(jī)構(gòu)控制方法研究
1.6.2 滑模變結(jié)構(gòu)控制發(fā)展概況
1.6.3 滑模變結(jié)構(gòu)預(yù)測控制理論及應(yīng)用
1.7 本書的主要研究內(nèi)容
2 靜基座自動調(diào)平系統(tǒng)Stewart平臺型并聯(lián)支撐機(jī)構(gòu)
2.1 Stewart型并聯(lián)支撐機(jī)構(gòu)運(yùn)動學(xué)分析
2.1.1 Stewart型并聯(lián)支撐機(jī)構(gòu)構(gòu)型及坐標(biāo)系建立
2.1.2 Stewart型并聯(lián)支撐機(jī)構(gòu)位置正／反解
2.1.3 Stewart型并聯(lián)支撐機(jī)構(gòu)速度／加速度分析
2.2 Stewart型并聯(lián)支撐機(jī)構(gòu)動力學(xué)分析
2.2.1 基本概念簡介
2.2.2 Stewart型并聯(lián)支撐機(jī)構(gòu)動力學(xué)模型
2.3 靜基座自動調(diào)平平臺并聯(lián)支撐機(jī)構(gòu)模型
2.3.1 Stewart型并聯(lián)支撐機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)參考模型
2.3.2 Stewart型并聯(lián)支撐機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)仿真模型
2.4 靜基座自動調(diào)平平臺開環(huán)調(diào)平特性仿真研究
2.4.1 支鏈運(yùn)動學(xué)仿真研究
2.4.2 支鏈動力學(xué)仿真研究
2.4.3 靜基座自動調(diào)平平臺調(diào)平性能仿真研究
2.5 本章小結(jié)
3 少自由度并聯(lián)支撐機(jī)構(gòu)自動調(diào)平系統(tǒng)研究
3.1 4-SPS（PS）型四支撐并聯(lián)機(jī)構(gòu)研究
3.1.1 螺旋與反螺旋理論
3.1.2 4-SPS（PS）型并聯(lián)機(jī)構(gòu)運(yùn)動特性分析
3.1.3 支撐機(jī)構(gòu)動平臺位置正／反解
3.2 4-SPS（PS）型并聯(lián)支撐機(jī)構(gòu)運(yùn)動學(xué)分析
3.2.1 4-SPS（PS）型并聯(lián)支撐機(jī)構(gòu)Jacobian矩陣分析
3.2.2 結(jié)構(gòu)參數(shù)約束條件
3.3 4-SPS（PS）型并聯(lián)支撐機(jī)構(gòu)模型建立
3.3.1 理想（參考）數(shù)學(xué)模型建立
3.3.2 實(shí)驗(yàn)仿真模型建立
3.4 動基座自動調(diào)平系統(tǒng)仿真研究
3.4.1 自動調(diào)平平臺調(diào)平控制的理論運(yùn)動規(guī)劃
3.4.2 4-SPS（PS）型四自由度并聯(lián)支撐機(jī)構(gòu)支鏈運(yùn)動仿真對比研究
3.4.3 動基座自動調(diào)平系統(tǒng)調(diào)平性能仿真研究
3.5 本章小結(jié)
4 自動調(diào)平平臺液壓伺服系統(tǒng)研究
4.1 液壓伺服系統(tǒng)的數(shù)學(xué)描述
4.1.1 四通閥控非對稱液壓缸數(shù)學(xué)模型
4.1.2 多通道液壓伺服系統(tǒng)解耦分析
4.1.3 自動調(diào)平平臺液壓伺服系統(tǒng)解耦仿真研究
4.2 液壓伺服系統(tǒng)性能分析
4.2.1 單通道液壓伺服系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
4.2.2 液壓伺服系統(tǒng)閉環(huán)頻率特性
4.2.3 液壓伺服系統(tǒng)精度分析
4.3 靜基座自動調(diào)平平臺液壓伺服系統(tǒng)開環(huán)頻率特性分析
4.4 動基座自動調(diào)平平臺液壓伺服系統(tǒng)分析
4.4.1 液壓伺服系統(tǒng)瞬態(tài)響應(yīng)
4.4.2 液壓伺服系統(tǒng)加速度負(fù)反饋校正
4.4.3 液壓伺服系統(tǒng)加速度和速度負(fù)反饋校正
4.5 動基座自動調(diào)平平臺液壓伺服系統(tǒng)性能分析
4.6 本章小結(jié)
5 靜基座自動調(diào)平平臺控制系統(tǒng)研究
5.1 滑模變結(jié)構(gòu)控制理論
5.1.1 滑動模態(tài)的存在和到達(dá)的條件
5.1.2 等效控制及滑動模態(tài)方程
5.1.3 滑模變結(jié)構(gòu)控制器設(shè)計(jì)基本方法
5.1.4 仿真研究
5.2 靜基座自動調(diào)平平臺滑模變結(jié)構(gòu)控制研究
5.2.1 靜基座自動調(diào)平平臺液壓伺服系統(tǒng)模型
5.2.2 靜基座自動調(diào)平平臺控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
5.2.3 控制系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
5.2.4 靜基座自動調(diào)平平臺調(diào)平性能仿真研究
5.3 靜基座自動調(diào)平平臺帶觀測器滑模變結(jié)構(gòu)控制研究
5.3.1 觀測器的結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)方法
5.3.2 靜基座自動調(diào)平平臺帶干擾觀測器變結(jié)構(gòu)控制器設(shè)計(jì)
5.4 基于干擾觀測器的靜基座自動調(diào)平平臺調(diào)平性能研究
5.4.1 帶干擾觀測器滑模變結(jié)構(gòu)控制器仿真研究
5.4.2 靜基座自動調(diào)平系統(tǒng)支鏈運(yùn)動仿真研究
5.4.3 靜基座自動調(diào)平系統(tǒng)自動調(diào)平性能仿真研究
5.5 本章小結(jié)
6 動基座自動調(diào)平平臺控制系統(tǒng)研究
6.1 基本原理
6.1.1 廣義預(yù)測控制算法
6.1.2 廣義預(yù)測控制參數(shù)選擇
6.1.3 廣義預(yù)測控制的穩(wěn)定性分析
6.2 路面不平度隨機(jī)預(yù)測模型
6.3 變結(jié)構(gòu)廣義預(yù)測控制
6.3.1 具有極點(diǎn)配置的廣義預(yù)測控制
6.3.2 基于輔助控制量的變結(jié)構(gòu)廣義預(yù)測控制
6.4 動基座自動調(diào)平平臺調(diào)平性能分析
6.4.1 路面不平度隨機(jī)模型建立
6.4.2 變結(jié)構(gòu)廣義預(yù)測控制系統(tǒng)
6.4.3 動基座自動調(diào)平平臺調(diào)平性能分析
6.5 本章小結(jié)
7結(jié)論
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   1.3現(xiàn)階段自動調(diào)平系統(tǒng)存在的問題 綜上所述，現(xiàn)階段自動調(diào)平系統(tǒng)雖然開始在控制手段上采用了一些較為先進(jìn)的控制策略以彌補(bǔ)其結(jié)構(gòu)上的缺陷，從而力求使系統(tǒng)響應(yīng)滿足快速準(zhǔn)確的要求，但隨著科技的發(fā)展，一些特殊的應(yīng)用場合對自動調(diào)平性能提出了更高的要求，具體表現(xiàn)為以下幾個方面： （1）在自動調(diào)平過程同時要求對多個自由度進(jìn)行減震。如電子工業(yè)中的光刻加工，設(shè)備不僅要求六自由度的調(diào)平及調(diào)焦，還需要對周圍環(huán)境所產(chǎn)生的震動進(jìn)行減震，以保證運(yùn)動平臺和掩膜平臺的對準(zhǔn)套刻精度。 （2）自動調(diào)平技術(shù)正向移動實(shí)時調(diào)平方向發(fā)展。如珍貴文物的運(yùn)輸需要在移動載體上進(jìn)行運(yùn)動實(shí)時調(diào)平，艦／車載發(fā)射臺要具有在移動中對目標(biāo)進(jìn)行打擊的能力，車載移動雷達(dá)天線的機(jī)動性，這些應(yīng)用場合對運(yùn)動實(shí)時調(diào)平技術(shù)提出了新的要求。 （3）多點(diǎn)調(diào)節(jié)的調(diào)平技術(shù)。現(xiàn)階段，雖然一些控制算法應(yīng)用在單點(diǎn)調(diào)節(jié)的調(diào)平技術(shù)中，但是自動調(diào)平技術(shù)的快速性和準(zhǔn)確性往往成為自動調(diào)平技術(shù)難以解決的問題。 作為新型自動調(diào)平系統(tǒng)的支撐結(jié)構(gòu)，并聯(lián)機(jī)構(gòu)具備了以上傳統(tǒng)自動調(diào)平系統(tǒng)所不具備的特點(diǎn)，因此本書將并聯(lián)機(jī)構(gòu)作為自動調(diào)平系統(tǒng)的支撐結(jié)構(gòu)加以研究與應(yīng)用，這將對于提高自動調(diào)平系統(tǒng)實(shí)時調(diào)平性能無疑是一種技術(shù)上的創(chuàng)新。 1.4并聯(lián)機(jī)構(gòu)的起源和應(yīng)用現(xiàn)狀 人類的歷史就是不斷認(rèn)識世界和改造世界的歷史，是生產(chǎn)力發(fā)展的歷史。在生產(chǎn)力發(fā)展的過程中，生產(chǎn)工具的發(fā)展起了重要的作用。長期以來人類就幻想有一種擬人的機(jī)械，能實(shí)現(xiàn)如人的手、腳一樣靈活自由的運(yùn)動，能代替人從事各種非固定變化的復(fù)雜的勞動，從而將人類從繁重的勞動中解放出來。經(jīng)過多年的努力，1961年美國Unimation公司推出了第一臺實(shí)用的工業(yè)機(jī)器人，從此作為先進(jìn)生產(chǎn)工具的代表——機(jī)器人由于具有自動化的高效生產(chǎn)能力得到了飛速發(fā)展。今天，在工業(yè)生產(chǎn)、汽車工業(yè)、電子工業(yè)、服務(wù)行業(yè)及醫(yī)療衛(wèi)生等方面機(jī)器人得到了廣泛的應(yīng)用，機(jī)器人的發(fā)展正向第三代智能機(jī)器人方向發(fā)展，這將極大地拓展機(jī)器人的應(yīng)用場合和提高產(chǎn)品質(zhì)量。在傳統(tǒng)機(jī)器人迅速發(fā)展的同時，機(jī)器人的另一分支——并聯(lián)機(jī)器人學(xué)的理論和研究也在日益完善和發(fā)展。傳統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器人，一般是由機(jī)座、腰部（或肩部）、大臂、小臂、腕部和手部構(gòu)成，大臂小臂以串聯(lián)方式聯(lián)接，因此通常被稱為串聯(lián)機(jī)器人。對于并聯(lián)機(jī)器人的準(zhǔn)確定義，一般遵循的是國際機(jī)械理論與機(jī)構(gòu)學(xué)聯(lián)合會（IFToMM）給出的如下定義： 并聯(lián)機(jī)器人（parallel manipulator）由動平臺、定平臺以及連接它們的兩個或者兩個以上的獨(dú)立運(yùn)動支鏈組成，末端定平臺具有兩個或兩個以上自由度的可控執(zhí)行器。

編輯推薦

《少自由度并聯(lián)支撐機(jī)構(gòu)動基座自動調(diào)平系統(tǒng)》可供從事并聯(lián)機(jī)構(gòu)學(xué)及動基座自動調(diào)平技術(shù)研究工作的人員、大專院校機(jī)構(gòu)學(xué)及智能控制專業(yè)的師生以及有意于自動調(diào)平技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展的企業(yè)相關(guān)人員參考。

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