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3-RPC并联机构微运动分析及控制仿真
  • ISSN号:1001-3997
  • 期刊名称:《机械设计与制造》
  • 时间:0
  • 分类:TH16[机械工程—机械制造及自动化] TH112[机械工程—机械设计及理论]
  • 作者机构:江西理工大学机电工程学院,江西赣州341000
  • 相关基金:基金项目:国家自然科学基金资助项目(51165009,51105077);中国博士后科学基金资助项目(2013M541874);江西省自然科学基金重点资助项目(20142BAB206019);江西省教育厅科技计划项目(GJJ14422);江西省科技厅一江西省自然科学基金项目(20151BAB206034)
中文摘要:

采用微运动法求解并联机构的Jacobian矩阵,可避免传统螺旋法解超越方程组的难题,且得到的矩阵是非奇异方阵。基于3-RPC并联机构模型,运用微运动法求解机构的Jacobian矩阵,将其作为控制系统的输入输出理论参考值。建立机构的SolidWorks三维模型,并转化为Matlab/SimMechanics仿真分析模型。基于比例切换控制律设计滑模变结构控制器(SMC),采用Lyapunov函数证明SMC控制器的稳定性,分别建立PID控制器和SMC控制器的Matlab/Simulink系统框图并进行仿真分析与对比,结果表明:SMC控制器的轨迹跟踪精度比PID控制器的高,且响应速度快,鲁棒性强,从而验证了SMC控制的有效性。

英文摘要:

The Jacob ian matrix of 3-RPC parallel manipulator is solved by micro-motion method, which can avoid the problem of solving transcendental equations using traditional spiral method and the resulting matrix is non-singular square matrix. Based on the model of 3-RPC parallel manipulator, we solve its Jacobian matrix by micro-motion method and the Jacobian matrix is theoretical reference value for control system. The three-dimensional model of3-RPC/s established by SolidWorks soft and it is transformed to Matlab/SimMechanics model for simulation using Matlab soft. The sliding model controller (SMC) is designed by proportional switching control law, then we prove the stability of SMC controller based on the Lyapunov function. We compare the effect of PID controller with SMC controller, the results show that the trajectory travking precision of SMC controller is higher than that of PID controller, and the SMC controller has faster response speed and better robustness.

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期刊论文 38 会议论文 5 获奖 1 专利 4 著作 2
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期刊信息
  • 《机械设计与制造》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国教育部
  • 主办单位:辽宁省机械研究院 东北大学
  • 主编:张义民
  • 地址:沈阳市皇姑区北陵大街56号
  • 邮编:110032
  • 邮箱:mdm1963@163.com
  • 电话:024-86899120 86894543
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-3997
  • 国内统一刊号:ISSN:21-1140/TH
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 中文核心期刊,中国科技核心期刊,辽宁省优秀科技期刊一等奖,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:30635