变胞机构是一种新型机构,于1998年首次提出。这种新型机构的提出给传统的机构学带来了新的发展契机,它改变了传统机构学的概念和设计方法。本课题根据变胞机构的变胞原理,提出变胞机构的三种变胞过程,提出用邻接矩阵变换的方法来描述变胞机构的变胞过程,采用矩阵变换法来描述机构的变胞过程,将变胞机构的构态变换转化为一系列矩阵运算,普遍适用于各种变胞机构的构态变换分析。本课题采用齐次坐标变换和Huston低序体阵列相结合的方法来描述相邻构件之间的变换关系,根据各构件之间的递推关系推导出变胞机构各构件的运动学关系,建立了柔性变胞机构任意构态q之典型体k上任意点P的位置、速度和加速度数学模型。本课题建立了柔性变胞机构全构态拉格朗日动力学方程。本课题针对柔性变胞机构动力学方程的强非线性,对柔性变胞机构中的"混沌"现象做了研究。本课题研制了原理实物样机,建立了实验用物理样机的动力学方程。研究变胞机构的基本控制理论,简要、系统地介绍了滑模变结构控制理论;设计了一种适用于样机控制的滑模变结构控制器,并利用LabVIEW编程软件,开发了控制系统实验程序并进行了相应的实验研究。
英文主题词Flexible metamorphic mechanism; Configuration changing; Dynamics; Chaos; Sliding-Mode Variable Structure Control