并聯(lián)二自由度圓環(huán)鏈去刺機構(gòu)設(shè)計及其PID控制仿真.pdf

1、圓環(huán)鏈在多種工程領(lǐng)域都有著極為廣泛的應(yīng)用，尤其在一些關(guān)乎國家命運的支柱產(chǎn)業(yè)更是不可替代的重要作用。圓環(huán)鏈生產(chǎn)時，鏈環(huán)在焊接之后會在焊縫處形成毛刺，直接影響到鏈條的工作狀況和使用壽命，必須加以去除。本文針對傳統(tǒng)的圓環(huán)鏈鏈環(huán)去刺存在加工效率低，去剌后表面質(zhì)量不能保證，鏈環(huán)焊縫處強度較低等弊端的問題，對其去刺方法和機構(gòu)設(shè)計、運動學(xué)分析以及軌跡規(guī)劃、控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性、去刺曲線的控制仿真等方面進行了理論和仿真研究。
　　在詳盡分析現(xiàn)有的鏈環(huán)

2、直動熱去刺機的去剌流程和結(jié)構(gòu)形式的基礎(chǔ)上，本文提出了一種直驅(qū)泵控電液伺服系統(tǒng)控制的并聯(lián)二自由度鼓形去刺方案，通過控制去刺刀具的運動軌跡，去刺后在焊接處形成鼓形環(huán)。對核心參數(shù)進行了計算，完成了該方案對應(yīng)的去刺實現(xiàn)機構(gòu)的開發(fā)設(shè)計。
　　建立了機構(gòu)運動學(xué)的模型，對模型進行了工作空間的分析，采用解析法求解了去刺機構(gòu)的運動學(xué)正解和逆解方程。對并聯(lián)二自由度去刺機構(gòu)進行了數(shù)值分析，根據(jù)圓環(huán)鏈加工中去刺的需要，分析了基于直驅(qū)泵控電液伺服控制的并聯(lián)

3、二自由度去刺機構(gòu)去刺過程中去刺刀的運行軌跡，對機構(gòu)的末端去刺執(zhí)行器進行了軌跡規(guī)劃，初步得到連續(xù)平滑的機構(gòu)末端執(zhí)行器的位置、速度曲線，通過對兩液壓缸的伸長量求解，獲得了去刺液壓缸和進刀液壓缸的伸長量變化曲線，速度曲線。
　　對液壓系統(tǒng)常用的建模方法進行了討論分析，采用分塊建模的方法對液壓系統(tǒng)進行了建模，建立了各模塊的微分方程，將各個模塊連接起來最終建立了直驅(qū)泵控系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，然后對直驅(qū)泵控電液伺服系統(tǒng)的穩(wěn)定性和動態(tài)特性進行了仿真分

4、析。
　　基于Matlab/simulink仿真平臺，構(gòu)建了直驅(qū)泵控電液伺服并聯(lián)二自由度去刺機構(gòu)的控制仿真模型，簡要介紹了PID控制的基本原理和其控制參數(shù)的整定。對機構(gòu)的階躍信號響應(yīng)以及誤差進行了觀察分析和仿真研究。對不同PID控制參數(shù)下控制系統(tǒng)的響應(yīng)曲線進行了對比，得到一組比較合適的PID參數(shù)。最后對整個控制系統(tǒng)模型進行了仿真，對仿真結(jié)果和理論軌跡進行對比分析，證明了直驅(qū)泵控電液伺服控制的并聯(lián)二自由度去刺方案及實現(xiàn)機構(gòu)的可行性，