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创建时间:05-28

旋转运动柔性梁实验平台的机械系统设计


本文的主要研究内容
针对旋转柔性梁的动力学研究和控制研究的需要,本文设计了一种旋转柔性梁运动控制和振动控制实验系统,可用于检验刚柔耦合动力学建模理论的正确性,揭示刚柔耦合系统的动力学特性和高速起停工况下旋转柔性梁的力学新现象,更重要是,该系统选用了高性能交流伺服电机驱动柔性梁旋转,通过对DSP控制卡的开发,可在计算机上实现运动信号和振动信号的共享和融合,从而便于实现旋转柔性梁的精确定位和振动控制,同时集成了运动控制子系统和振动主动控制子系统,为高速旋转柔性梁的精确定位和振动控制的实验研究提供了一个开放的硬件平台。
本文首先介绍了本课题的研究背景与意义,并对国内外有关旋转柔性梁的研究进展与现状进行讨论和总结,提出了本文的主要研究目标和内容,然后对旋转柔性梁实验平台进行总体方案设计,最后详细介绍了旋转柔性梁实验平台的机械系统设计,对系统中的各组成部分进行了设计和说明,并绘制了相关零件的工程图。

目  录

摘  要    I
Abstract    II

第1章  绪 论    1
1.1 课题研究背景与意义     1
1.2 柔性机械臂的研究现状    2
1.2.1 柔性机械臂建模理论研究    2
1.2.2 柔性机械臂控制策略的研究    5
1.2.3 实验研究进展    8
1.3 本文的主要研究内容    10
第2章  总体方案设计    11
2.1 引言    11
2.2 机械系统    11
2.3 控制系统及振动控制系统设计    12
2.3.1 控制系统设计    12
2.3.2 振动控制系统    13
2.4 系统总体方案    15
2.5 本章小结    16
第3章  机械系统设计    17
3.1 引言    17
3.2 机械系统的总体结构设计    17
3.3 标准元件的选择    19
3.3.1 振动抑制作动器的选择    19
3.3.2 交流伺服电机的应用和选择    19
3.3.3 电机驱动器    22
3.3.4 联轴器的选择    22
3.3.5 轴承的选择    23
3.4 基座及支撑结构设计    24
3.5 旋转轴系结构设计    27
3.6 柔性梁夹持结构设计    29
3.7 本章小结    30 
总  结    31
参考文献    32
致  谢    35
附  录    36

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