江苏省自然科学基金(BK2012797)
- 作品数：4 被引量：14H指数：3
- 相关作者：张泉周丽平金家楣谭珍珍王瑞洲更多>>
- 相关机构：南京航空航天大学华南理工大学南京林业大学更多>>
- 发文基金：江苏省自然科学基金国家自然科学基金江苏高校优势学科建设工程资助项目更多>>
- 相关领域：机械工程自动化与计算机技术电气工程更多>>
- 柔性并联平台的动力学建模及主动振动控制被引量：6
- 2013年
- 针对柔性并联机器人的结构振动及控制问题,提出在并联机器人的柔性构件上附加多组成对的压电换能器进行振动测量和主动振动控制的方法。首先,设计了基于直线超声电机驱动的3-PRR(P代表移动副,R代表转动副)柔性并联定位平台;其次,根据Hamilton方程和假设模态法,并考虑到每条支链中柔性杆终端的实际边界条件,分别建立了三条对称支链和移动平台的动力学模型,通过施加闭链约束方程,得到了3-PRR柔性并联平台的刚柔耦合动力学方程;然后,为有效抑制振动,在柔性杆上安装多组成对的压电驱动器和传感器,从而使柔性杆具有智能结构的特性;最后,基于此模型,提出了采用PD反馈控制器和SRF应变率反馈(Strain rate feedback)控制器相结合的混合控制方法来进行轨迹跟踪与振动抑制,并给出了基于李雅普诺夫理论的稳定性证明。Matlab仿真结果表明:所提出的基于多组压电换能器的混合控制方法可以使动平台在准确跟踪目标轨迹的同时,实现对柔性杆残余振动的快速抑制,进而提高定位平台的效率和精度,为后续的工程实验提供了理论支撑。
- 张泉王瑞洲周丽平谭珍珍孙志峻
- 关键词：超声电机柔性机器人压电换能器主动振动控制
- 用于履带驱动的压电振子接触摩擦行为被引量：3
- 2015年
- 为了提高传统压电振子驱动履带运动的工作效率以及运行速度,对压电振子的工作模式进行了改进。利用压电振子圆环部分绕节圆的扭转振动替代弯曲振动,将两个扭转振动驻波合成扭转振动的行波,获得了更适合压电振子驱动履带运动的工作模态,以提高压电振子的驱动效率。新的工作模式不仅增加了压电振子与履带的接触区域数,同时也减小了圆环部分的行波波谷与履带接触造成的能量损耗。通过有限元分析对压电振子进行了设计,制作了原理样机并进行了接触、摩擦行为实验分析。研究了不同预压力作用下,压电振子在不同硬度、粗糙度的履带材料表面上的运动特性,发现：材料的硬度越大,压电振子的负载能力越强;存在一个硬度、粗糙度、预压力之间的最佳搭配,使得压电振子运动速度达到最大。实验结果为后续的履带设计以及驱动系统的整体优化奠定了基础。
- 黄翀王亮舒承有章洪轩金家楣
- 关键词：履带行星探测压电振子
- 直线超声电机驱动的精密运动平台位移分辨率被引量：4
- 2015年
- 由于纳米级精度运动平台在电子隧道扫描显微镜、光刻机及精密医疗设备有广泛需求,传统驱动方式中大行程、高精度难以同时实现,而直线超声电机直接驱动的精密运动平台可望解决该问题。研究所建大行程直线超声电机系统位移分辨率影响因素,通过死区时间理论及启停实验曲线分析探索运动平台可能达到的最小步距;借助XL-80激光干涉仪,实验研究驱动波形、预压力及驱动电压对平台步距影响。结果显示,运动平台分辨率可达25 nm。
- 王金鹏周宏平时运来
- 关键词：直线超声电机步距
- 直线超声电动机驱动并联平台建模与控制被引量：1
- 2014年
- 为实现直线超声电动机驱动的3-PRR并联平台的精确轨迹跟踪控制,对其进行了运动学和动力学建模,并设计了基于模型和轮廓误差的控制器。首先,根据并联平台的闭链约束条件,对并联平台进行了运动学分析。在此基础上,对并联平台的各部件速度和加速度进行了推导,并获得了相应的雅可比矩阵,随后基于虚功原理建立了平台的动力学模型。最后,由切线近似法推导了平面三自由度轮廓误差的转化方法,并设计了基于模型和轮廓误差的控制器。实验结果表明,基于动力学模型和轮廓误差的控制器可将X和Y轴的轨迹跟踪误差控制在15μm以内,提高了动平台的轨迹跟踪精度。
- 张泉朱本亮周丽平金家楣张建辉
- 关键词：并联平台动力学模型
