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一种新型并联驱动双向移动平台的动力学及精度分析
被引量:
2
1
作者
魏碧辉
陈纯
+3 位作者
张昌明
徐永帅
徐慧茹
王佳伟
《机床与液压》
北大核心
2021年第5期88-93,共6页
设计一种并联驱动的双向移动平台,该平台由固联于底座上垂直交错的直线移动组件上的滑块驱动,滑块上联结槽型托架,矩形平台的4个侧面与槽型托架之间用移动副相接互为导向,可同时实现两个方向的移动;基于虚功原理和Lagrange法建立了平台...
设计一种并联驱动的双向移动平台,该平台由固联于底座上垂直交错的直线移动组件上的滑块驱动,滑块上联结槽型托架,矩形平台的4个侧面与槽型托架之间用移动副相接互为导向,可同时实现两个方向的移动;基于虚功原理和Lagrange法建立了平台的动力学方程;并进行了动力学仿真分析,讨论它在给定外载下实现规定运动时电机所需输出的扭矩,验证了平台运动的可行性与动力学模型的正确性;根据误差独立作用原理对不同类型的误差源做了分析计算,得出了各局部误差,按照误差综合原理对局部误差进行综合,得出工作台在X、Y两个方向上的运动误差限。
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关键词
并联驱动双向移动平台
动力学解析与仿真
精度分析
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职称材料
基于模型预测控制的双向移动平台轨迹跟踪控制方法
2
作者
赛开阳
王明武
+2 位作者
梁应选
陈伟恒
李奥
《机电工程》
北大核心
2025年第4期746-753,共8页
针对高精度数控加工中多轴并联驱动系统的轨迹跟踪精度问题,提出了一种基于模型预测控制(MPC)的双向移动平台轨迹跟踪方法。首先,基于运动学分析研究的结果,建立了包含位置、速度和角速度等参数的状态空间方程;然后,综合考虑跟踪精度和...
针对高精度数控加工中多轴并联驱动系统的轨迹跟踪精度问题,提出了一种基于模型预测控制(MPC)的双向移动平台轨迹跟踪方法。首先,基于运动学分析研究的结果,建立了包含位置、速度和角速度等参数的状态空间方程;然后,综合考虑跟踪精度和控制增量,建立了速度与角速度的极限值和变化率约束条件,将目标函数转化为带约束的二次规划问题,并对其进行了求解;采用SolidWorks软件设计出了双向移动平台的模型,并将该模型导入到MATLAB/Simulink环境中,进行了仿真实验验证,分别比较了速度20 mm/s、30 mm/s工况下线性二次型调节器(LQR)和MPC算法的跟踪轨迹,以及数据误差;最后,给出了实验台硬件组成和原理框图,进一步地使用LabVIEW软件开发出了运动控制程序的人机界面,并在实验台上对两种算法进行了实际对比。研究结果表明:采用MPC控制器的轨迹跟踪精度明显优于LQR控制算法,最大跟踪误差不超过0.05 mm,能够满足双向移动平台的高精度控制要求。该方法有效提升了运动控制系统的跟踪精度,可为高性能数控加工中的复杂轨迹跟踪控制提供技术支持。
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关键词
高精度数控加工
并联驱动双向移动平台
模型预测控制
轨迹跟踪精度
轨迹跟踪控制器
MATLAB/SIMULINK
线性二次型调节器
LabVIEW
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职称材料
并联驱动双向偏转平台设计与动力学分析
被引量:
4
3
作者
陈纯
徐永帅
+2 位作者
王佳伟
房舟
魏碧辉
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第5期420-426,共7页
提出一种并联驱动双向偏转平台,动平台通过在空间呈正十字交错且同心的两个驱动拱支撑,由圆弧导轨副导向,由固联于底座的电机驱动,实现了平台绕X、Y轴的大角度偏转。给出了平台的位置、速度逆解方程,分析了其运动特性。基于Lagrange法...
提出一种并联驱动双向偏转平台,动平台通过在空间呈正十字交错且同心的两个驱动拱支撑,由圆弧导轨副导向,由固联于底座的电机驱动,实现了平台绕X、Y轴的大角度偏转。给出了平台的位置、速度逆解方程,分析了其运动特性。基于Lagrange法运用虚功原理建立了平台的动力学模型,对平台进行了动力学仿真,分析了在不同外载状态下电机输出力矩的变化规律。依据所建立的动力学模型进行了理论计算,并与仿真值进行了对比分析,验证了平台的可行性与动力学模型的正确性。
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关键词
双向
偏转
平台
并联
驱动
Lagrange法
动力学仿真
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职称材料
空间几何法求解并联双向偏转平台位置正解
被引量:
1
4
作者
王佳伟
陈纯
+2 位作者
张昌明
徐慧茹
杨利涛
《制造技术与机床》
北大核心
2020年第7期55-58,63,共5页
介绍了一种并联驱动双向偏转平台,依据该平台的并联机构特点和运动形式建立了其空间几何转换模型,用空间几何法求解了此并联机构的位置正解,即已知两个并联驱动电动机轴上主动齿轮的转角就可得到平台双向偏转的角度。同时对此并联机构...
介绍了一种并联驱动双向偏转平台,依据该平台的并联机构特点和运动形式建立了其空间几何转换模型,用空间几何法求解了此并联机构的位置正解,即已知两个并联驱动电动机轴上主动齿轮的转角就可得到平台双向偏转的角度。同时对此并联机构进行了运动学仿真,对比了理论计算值与仿真值,验证了此并联机构运动学正解的正确性。结果表明动平台在绕X轴偏转的角度与其输入的角度呈线性关系、绕Y轴偏转的角度与两个电动机输入均有关系。
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关键词
并联
驱动
双向
偏转
平台
空间几何法
运动学正解
运动学仿真
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职称材料
题名
一种新型并联驱动双向移动平台的动力学及精度分析
被引量:
2
1
作者
魏碧辉
陈纯
张昌明
徐永帅
徐慧茹
王佳伟
机构
陕西理工大学机械工程学院
出处
《机床与液压》
北大核心
2021年第5期88-93,共6页
基金
陕西省重点研发计划项目(2020GY-119)。
文摘
设计一种并联驱动的双向移动平台,该平台由固联于底座上垂直交错的直线移动组件上的滑块驱动,滑块上联结槽型托架,矩形平台的4个侧面与槽型托架之间用移动副相接互为导向,可同时实现两个方向的移动;基于虚功原理和Lagrange法建立了平台的动力学方程;并进行了动力学仿真分析,讨论它在给定外载下实现规定运动时电机所需输出的扭矩,验证了平台运动的可行性与动力学模型的正确性;根据误差独立作用原理对不同类型的误差源做了分析计算,得出了各局部误差,按照误差综合原理对局部误差进行综合,得出工作台在X、Y两个方向上的运动误差限。
关键词
并联驱动双向移动平台
动力学解析与仿真
精度分析
Keywords
Parallel driven bidirectional mobile platform
Dynamics analysis and simulation
Accuracy analysis
分类号
TH113 [机械工程—机械设计及理论]
TH115 [机械工程—机械设计及理论]
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职称材料
题名
基于模型预测控制的双向移动平台轨迹跟踪控制方法
2
作者
赛开阳
王明武
梁应选
陈伟恒
李奥
机构
陕西理工大学机械工程学院
陕西省工业自动化重点实验室
出处
《机电工程》
北大核心
2025年第4期746-753,共8页
基金
陕西省重点研发计划项目(2020GY-119)。
文摘
针对高精度数控加工中多轴并联驱动系统的轨迹跟踪精度问题,提出了一种基于模型预测控制(MPC)的双向移动平台轨迹跟踪方法。首先,基于运动学分析研究的结果,建立了包含位置、速度和角速度等参数的状态空间方程;然后,综合考虑跟踪精度和控制增量,建立了速度与角速度的极限值和变化率约束条件,将目标函数转化为带约束的二次规划问题,并对其进行了求解;采用SolidWorks软件设计出了双向移动平台的模型,并将该模型导入到MATLAB/Simulink环境中,进行了仿真实验验证,分别比较了速度20 mm/s、30 mm/s工况下线性二次型调节器(LQR)和MPC算法的跟踪轨迹,以及数据误差;最后,给出了实验台硬件组成和原理框图,进一步地使用LabVIEW软件开发出了运动控制程序的人机界面,并在实验台上对两种算法进行了实际对比。研究结果表明:采用MPC控制器的轨迹跟踪精度明显优于LQR控制算法,最大跟踪误差不超过0.05 mm,能够满足双向移动平台的高精度控制要求。该方法有效提升了运动控制系统的跟踪精度,可为高性能数控加工中的复杂轨迹跟踪控制提供技术支持。
关键词
高精度数控加工
并联驱动双向移动平台
模型预测控制
轨迹跟踪精度
轨迹跟踪控制器
MATLAB/SIMULINK
线性二次型调节器
LabVIEW
Keywords
high precision NC machining
parallel-drive bidirectional mobile platform
model predictive control(MPC)
trajectory tracking accuracy
trajectory tracking controller
MATLAB/Simulink
linear quadratic regulator(LQR)
LabVIEW
分类号
TH113 [机械工程—机械设计及理论]
TG659 [金属学及工艺—金属切削加工及机床]
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职称材料
题名
并联驱动双向偏转平台设计与动力学分析
被引量:
4
3
作者
陈纯
徐永帅
王佳伟
房舟
魏碧辉
机构
陕西理工大学机械工程学院
出处
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第5期420-426,共7页
基金
陕西省科学技术研究发展计划项目(2016GY-008)
文摘
提出一种并联驱动双向偏转平台,动平台通过在空间呈正十字交错且同心的两个驱动拱支撑,由圆弧导轨副导向,由固联于底座的电机驱动,实现了平台绕X、Y轴的大角度偏转。给出了平台的位置、速度逆解方程,分析了其运动特性。基于Lagrange法运用虚功原理建立了平台的动力学模型,对平台进行了动力学仿真,分析了在不同外载状态下电机输出力矩的变化规律。依据所建立的动力学模型进行了理论计算,并与仿真值进行了对比分析,验证了平台的可行性与动力学模型的正确性。
关键词
双向
偏转
平台
并联
驱动
Lagrange法
动力学仿真
Keywords
bidirectional deflection platform
parallel driving
Lagrange method
dynamic simulation
分类号
TH122 [机械工程—机械设计及理论]
TH113 [机械工程—机械设计及理论]
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职称材料
题名
空间几何法求解并联双向偏转平台位置正解
被引量:
1
4
作者
王佳伟
陈纯
张昌明
徐慧茹
杨利涛
机构
陕西理工大学机械工程学院
出处
《制造技术与机床》
北大核心
2020年第7期55-58,63,共5页
基金
陕西省2020年重点研发计划项目(2020GY-119)。
文摘
介绍了一种并联驱动双向偏转平台,依据该平台的并联机构特点和运动形式建立了其空间几何转换模型,用空间几何法求解了此并联机构的位置正解,即已知两个并联驱动电动机轴上主动齿轮的转角就可得到平台双向偏转的角度。同时对此并联机构进行了运动学仿真,对比了理论计算值与仿真值,验证了此并联机构运动学正解的正确性。结果表明动平台在绕X轴偏转的角度与其输入的角度呈线性关系、绕Y轴偏转的角度与两个电动机输入均有关系。
关键词
并联
驱动
双向
偏转
平台
空间几何法
运动学正解
运动学仿真
Keywords
parallel drive
bidirectional deflection platform
space geometric method
forword kinematics
kinematics simulation
分类号
TH113 [机械工程—机械设计及理论]
TH122 [机械工程—机械设计及理论]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
一种新型并联驱动双向移动平台的动力学及精度分析
魏碧辉
陈纯
张昌明
徐永帅
徐慧茹
王佳伟
《机床与液压》
北大核心
2021
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于模型预测控制的双向移动平台轨迹跟踪控制方法
赛开阳
王明武
梁应选
陈伟恒
李奥
《机电工程》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
并联驱动双向偏转平台设计与动力学分析
陈纯
徐永帅
王佳伟
房舟
魏碧辉
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
空间几何法求解并联双向偏转平台位置正解
王佳伟
陈纯
张昌明
徐慧茹
杨利涛
《制造技术与机床》
北大核心
2020
1
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职称材料
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