基于PRSM法的平面彈性五桿機(jī)構(gòu)動力學(xué)平衡研究.pdf

1、近年來，隨著連桿機(jī)構(gòu)動平衡研究的逐漸深入，學(xué)者們提出了各類方法以獲得更好的平衡效果。其中，一種新的方法——部分冗余伺服電機(jī)法(Partial Redundant Servo Motor)，簡稱PRSM法，在剛性連桿機(jī)構(gòu)動平衡的主動控制方面取得了良好效果。PRSM法的主要思想是，將滿足運(yùn)動學(xué)要求作為機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的約束條件（即輸入角位移），通過優(yōu)化輸入轉(zhuǎn)角曲線（即輸入角位移、角速度和角加速度）來改善機(jī)構(gòu)動力學(xué)性能。本文將PRSM法應(yīng)用于彈性五桿

2、機(jī)構(gòu)的動力學(xué)平衡研究，并對電動機(jī)—彈性五桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行了完全動力分析，采用MATLAB仿真驗(yàn)證了理論推導(dǎo)的正確性。
　　本文首先以平面彈性五桿機(jī)構(gòu)為例，建立其運(yùn)動學(xué)和彈性動力學(xué)模型，求解模型方程，仿真得到勻速情況下彈性五桿機(jī)構(gòu)的動力學(xué)指標(biāo)，驗(yàn)證了考慮構(gòu)件彈性后，機(jī)構(gòu)的震動情況也隨之改變。其次，建立包含外負(fù)載的彈性五桿機(jī)構(gòu)動力學(xué)模型并求解，同時建立了電動機(jī)—彈性五桿機(jī)構(gòu)的系統(tǒng)運(yùn)動微分方程，求解動力學(xué)參數(shù)，得到了完全動力分析情況下的震動指

3、標(biāo)。再次，選取五種運(yùn)動規(guī)律作為伺服電機(jī)的輸入規(guī)律，確定震動優(yōu)化模型，采用PRSM法對其進(jìn)行動平衡優(yōu)化，證明PRSM法對彈性五桿機(jī)構(gòu)動平衡的有效性。最后，分析了PRSM法應(yīng)用于平面彈性五桿機(jī)構(gòu)動力學(xué)平衡研究的優(yōu)點(diǎn)及不足之處。
　　本文研究的主要貢獻(xiàn)在于將新的機(jī)構(gòu)平衡設(shè)計(jì)方法——部分冗余伺服電機(jī)法(PRSM)應(yīng)用于雙自由度彈性五桿機(jī)構(gòu)的動力學(xué)平衡研究中，既證明了五桿機(jī)構(gòu)彈性動力學(xué)模型建立的正確性，又驗(yàn)證了PRSM法對彈性五桿機(jī)構(gòu)動力學(xué)