混合驅(qū)動的拉伸壓力機與精壓機的基礎(chǔ)理論研究.pdf

1、混合驅(qū)動壓力機是由常規(guī)電機和伺服電機通過二自由度合成機構(gòu)進行混合驅(qū)動,系統(tǒng)的主要功率和運動由常規(guī)電機提供,伺服電機對系統(tǒng)運動起調(diào)節(jié)作用.這使得混合驅(qū)動壓力機既有傳統(tǒng)機械式壓力機的大功率、運行平穩(wěn)等優(yōu)點,又具有可控性、可調(diào)性,即具有柔性,能夠提供多組輸出運動規(guī)律.因此,混合驅(qū)動壓力機,不用改變機構(gòu)幾何參數(shù),通過編程控制伺服電機運動規(guī)律,就能夠較為方便地調(diào)節(jié)壓力機滑塊的位移和速度,以滿足不同產(chǎn)品和材料加工工藝的要求.鑒于二自由度混合驅(qū)動機構(gòu)

2、的構(gòu)型選擇的重要性,該文從奇異性分析入手,較為深入地分析了一種新型二自由度混合驅(qū)動機構(gòu)的可動性條件,給出了一種分析多環(huán)多桿機構(gòu)可動性條件的方法.在此基礎(chǔ)上,對該機構(gòu)進行了運動學(xué)分析,并根據(jù)機械式壓力機典型的深拉伸工藝曲線,對該混合驅(qū)動拉伸壓力機進行了正運動學(xué)優(yōu)化.首先,假定伺服電機與常規(guī)電機一起做定轉(zhuǎn)速的勻速轉(zhuǎn)動,優(yōu)化綜合機構(gòu)的幾何尺寸;然后,以第一步優(yōu)化結(jié)果為基礎(chǔ),再對伺服電機的運動規(guī)律進行優(yōu)化.對于混合驅(qū)動精壓機的基礎(chǔ)理論研究,主要

3、有:(1)根據(jù)精壓加工工藝的特點,采用正運動學(xué)優(yōu)化的方法,分別對混合驅(qū)動精壓機的結(jié)構(gòu)參數(shù)和伺服電機的運動規(guī)律進行了多個實例的優(yōu)化設(shè)計,找到了該混合驅(qū)動精壓機可以實現(xiàn)的多組滑塊運動規(guī)律曲線;(2)對混合驅(qū)動精壓機系統(tǒng)進行動態(tài)靜力分析,研究兩電機的功率分配情況;(3)應(yīng)用拉格朗日方程推導(dǎo)了二自由度九桿機構(gòu)的動力學(xué)方程,并聯(lián)合采用PID控制的直流電動機的動力學(xué)方程,建立了混合驅(qū)動精壓機的機電系統(tǒng)動力學(xué)模型;(4)采用降階處理的方法將混合驅(qū)動精