可重構(gòu)機械系統(tǒng)變形原理與調(diào)控方法的研究.pdf

1、現(xiàn)代機電產(chǎn)品正在變得越來越復雜，這使得機電產(chǎn)品在對功能和性能要求越來越高的同時，對其可靠性和安全性的要求也越來越高。本文以提高機械系統(tǒng)的可靠性和安全性的方法與技術(shù)的研究為主線，對可重構(gòu)機械系統(tǒng)的變形原理、重構(gòu)方法及其DSP控制的實現(xiàn)技術(shù)進行了較為深入系統(tǒng)的研究。
　　可調(diào)機構(gòu)通過對傳統(tǒng)機構(gòu)桿長調(diào)節(jié)、鉸鏈點的調(diào)節(jié)來完成多個任務(wù)，解決了傳統(tǒng)機構(gòu)任務(wù)單一性的問題，同時也為機構(gòu)的重構(gòu)容錯提供了一條新思路。本文結(jié)合球面五桿機構(gòu)來對可調(diào)機構(gòu)的

2、容錯重構(gòu)進行了研究，由于球面五桿機構(gòu)具有兩個自由度，所以要有確定運動就必須有兩個輸入，冗余的自由度使球面五桿機構(gòu)的容錯重構(gòu)成為可能。本文對球面五桿機構(gòu)容錯重構(gòu)前后的機構(gòu)進行了仿真分析，并給出了故障重構(gòu)為球面四桿機構(gòu)的容錯算法，并進行了容錯重構(gòu)后的仿真分析，通過調(diào)節(jié)鉸鏈點的位置與桿長達到了重構(gòu)后仍能完成重構(gòu)前任務(wù)的目的。
　　設(shè)計了一種具有容錯能力的探測車，該探測車可通過冗余關(guān)節(jié)的重構(gòu)來實現(xiàn)探測車的變形，可采用輪、腿相結(jié)合的策略來完

3、成不同路面狀況下的行走任務(wù)，并且可以通過重構(gòu)變形來達到車身寬窄變換以及整車高低變換以適應不同的探測環(huán)境。討論了輪式和腿式兩種故障情況下的容錯策略，推導了相關(guān)的容錯重構(gòu)算法，在ADAMS平臺中建立了虛擬樣機并進行仿真試驗，驗證了輪式和腿式兩種容錯重構(gòu)規(guī)劃的可行性，并為探測車的控制提供了理論基礎(chǔ)。
　　提出了一種機械系統(tǒng)可重構(gòu)的混聯(lián)機床，研究了混聯(lián)機床機械系統(tǒng)的容錯重構(gòu)策略，提出了基于機構(gòu)類型演化的機械系統(tǒng)重構(gòu)容錯新方法，給出了球鉸演

4、化為虎克鉸的實施方案。導出了故障和非故障狀態(tài)下混聯(lián)機床的位置反解算法，在ADAMS平臺中進行了仿真分析和研究，得到了容錯重構(gòu)前后自旋角的變化曲線以及各驅(qū)動腿的長度和工作臺位移的變化曲線，仿真結(jié)果表明，利用混聯(lián)機床的機械系統(tǒng)可重構(gòu)性能可以提高混聯(lián)機床的可靠性和安全性。
　　研究了基于DSP的機械系統(tǒng)重構(gòu)策略的控制實現(xiàn)方法，針對可重構(gòu)機械系統(tǒng)中的直流伺服電機的控制，研究了其PID控制實現(xiàn)方法，以混聯(lián)機床的一條驅(qū)動腿的軌跡跟蹤為例，進行