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智能助力设备平面运动系统设计与研究
| 论文题名： | 智能助力设备平面运动系统设计与研究 |
| 关键词： | 智能;设备;平面运动;运动系统;助力装置;优化设计;伺服控制系统;动力学分析;模块;有限元分析;稳定性;拓扑优化方法;控制系统仿真;控制器;结构强度分析;简化分析模型;轨道;仿真分析模型;直流电机;应用特点 |
| 摘要： | 随着生产要求的提高，工程环境下对物料的搬运精度、稳定性要求越来越高，且提出了安全性等要求。在科技进步的前提下，智能助力装置（IADs）应运而生。本文在相关研究的基础上，对智能助力装置的平面运动系统进行了设计与研究。 首先，针对智能助力装置的应用特点，结合实际情况，提出了正交平面运动系统方案，并结合工况对移动模块的轨道系统的架设方案进行了分析，针对不同的工况条件给出了不同的架设方式。 根据平面运动系统的结构形式，建立了运动学、动力学简化分析模型，给出了解算方程，并在此基础上建立了三维仿真分析模型，给定驱动条件求解出移动模块在不同情况下的受力特性，为后续的结构强度分析、控制系统仿真提供参考数据。 针对动力学仿真结果得出的移动模块对轨道面的施力情况，对轨道截面进行参数化建模，在有限元分析的基础上引入拓扑优化方法，对其进行优化设计，求解出合理的截面形状设计。同时对移动模块进行结构设计，对关键零件进行有限元强度校核，确保整个系统的稳定性。 最后提出了平面运动系统的控制系统结构组成，并运用MATLAB中的Simulink单元对直流电机伺服控制系统进行建模，设计出PID控制器，根据动力学分析结果对控制器的参数进行调节，使其符合设计要求，为后续试验奠定理论基础。 |
| 作者： | 孙厚涛 |
| 专业： | 机械电子工程 |
| 导师： | 张今瑜 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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