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题名新型可控挖掘机构运动学建模与工作空间分析
被引量：5
- 1
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作者
潘宇晨
蔡敢为
张转
李小清
张金玲
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机构
广西大学土木建筑工程学院
广西大学机械工程学院
华电郑州机械设计研究院有限公司
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出处
《广西大学学报（自然科学版）》
CAS
北大核心
2013年第2期256-262,共7页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51075077)
广西制造系统与先进制造技术重点实验室主任课题(09-007-05S013)
广西高校人才小高地建设创新团队资助计划
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文摘
为克服传统机械式挖掘机结构庞大复杂且不能完成灵活多变的挖掘动作等不足,以及液压式挖掘机液压元件加工精度要求高、维修保养成本高、容易漏油等缺点,设计了一种新型平面三自由度正铲式可控挖掘机构。它由三个控制电机驱动,可通过编程方便地实现柔性化的运动输出规律,且各零部件加工装配要求不高。为获得这类新型挖掘机构运动学输入输出关系的规律性认识,针对其结构特点,首先运用闭环矢量法建立机构的运动学模型,根据隐函数存在定理,分析了机构处于理论工作空间边界的条件,在此基础上,计算得到了机构的理论可达工作空间,并给出了仿真对比结果。结果表明:在给定尺度参数条件下,这种新型的可控机构式挖掘机挖掘距离为2.5 m,举升高度为2 m,能满足挖掘、举升、卸载和平整等工作需求。
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关键词
挖掘机
多自由度可控机构
运动学
工作空间
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Keywords
excavator
multi degree-of-freedom controllable mechanism
kinematics
workspace
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分类号
TH112
[机械工程—机械设计及理论]
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题名新型平面可控装载机构运动学建模与分析
被引量：5
- 2
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作者
石慧
王小纯
高德中
潘宇晨
张林
蔡敢为
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机构
广西大学机械工程学院
钦州学院物理与电子工程学院
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出处
《广西大学学报（自然科学版）》
CAS
北大核心
2014年第5期985-992,共8页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51075077
51365004)
南宁市科技局科学研究与技术开发项目(20144223)
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文摘
应用多自由度可控机构理论设计的新型可控机构式装载机,其结构中含有多个闭环和回路,为了获得此类可控装载机构运动学输入与输出之间的关系及规律,针对其多闭环、多回路的结构特点,采用矢量投影法建立机构运动学模型,求出位置、速度、加速度解,再对其进行运动学仿真分析,通过算例和运动学仿真分析的数据对比,验证了运动学模型的正确性,同时仿真结果还表明:该机构在举升过程中,两主动件的角位移变化范围在20°内,运动范围较小,两主动杆角速度变化范围分别为3°/s和9°/s,角加速度变化范围分别为0.8°/s2和1.7°/s2,变化范围小且曲线较为平缓,说明该机构可以平稳地完成举升工作。通过对新型可控机构式装载机建立运动学模型和仿真分析,可以得到该装载机的输出运动规律,并为后续的控制系统设计工作提供基础。
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关键词
装载机
多自由度可控机构
运动学建模
运动学仿真
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Keywords
loaders
multi degree-of-freedom controllable mechanism
kinematic modeling
kine-matic simulation
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分类号
TH112
[机械工程—机械设计及理论]
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题名平面三自由度可控挖掘机构动力学建模与控制器设计
被引量：2
- 3
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作者
潘宇晨
蔡敢为
吴笃超
张金玲
高德中
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机构
钦州学院物理与电子工程学院
广西大学机械工程学院
国电科学技术研究院
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出处
《动力学与控制学报》
2014年第1期67-73,共7页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51075077)
广西制造系统与先进制造技术重点实验室主任课题(09-007-05S013)
广西高校人才小高地建设创新团队资助计划~~
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文摘
以一种平面三自由度可控挖掘机构为例,运用拉格朗日方法建立了机构的刚体动力学模型,求解得到了各主动杆的系统广义力;进而针对其半闭环控制系统的控制策略进行研究,基于机构驱动元件-交流控制电机及其驱动器的数学模型,运用模糊算法设计了一种模糊-PID双模控制器并对其进行仿真分析.结果表明:基于模糊算法的控制器在超调量、调节时间、上升时间和抗干扰能力等方面均具有较好性能,满足系统的控制要求.
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关键词
多自由度可控机构
挖掘机
动力学
模糊-PID控制
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Keywords
multi degree-of-freedom controllable mechanism, excavator, dynamics, fuzzy-PID control
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分类号
TU621
[建筑科学—建筑技术科学]
TH113
[机械工程—机械设计及理论]
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题名开放式多自由度可控机构综合实验台的研制
被引量：1
- 4
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作者
陈渊
蔡敢为
李岩舟
王红州
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机构
广西大学机械工程学院
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出处
《装备制造技术》
2011年第9期1-2,10,共3页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51075077)
广西制造系统与先进制造技术重点实验室课题(09-007-05S013)
广西大学实验室建设与实验教学改革项目(090107)
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文摘
结合多自由度可控机构的主要研究内容、特点以及最新研究成果,研制了既能满足机械原理、机械设计等课程本科实验教学的需要,又可满足研究生机构学实验教学与科研需要的开放式综合实验台,该综合实验台不仅能实现平面机构运动简图绘制与分析等实验教学,而且还能对多自由度可控机构正、逆解运动学以及系统数字控制等问题,进行开放性实验研究,从而为进一步加强和提高学生的动手及创新能力,提供一定的实验基础。
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关键词
多自由度可控机构
运动学
实验教学
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Keywords
multi-DOF controllable mechanism
kinematics
experimental teaching
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分类号
TH164
[机械工程—机械制造及自动化]
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