三棱柱伸展臂及其折叠丝杠驱动机构研究.pdf

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1、分类号：学校代码：10153UDC：密级：公开硕士学位论文多领域机电系统建模仿真与应用技术研究作者姓名：钱彬彬入学年份：2013年9月指导教师：孙军教授学科专业：机械制造及其自动化申请学位:工学硕士所在单位：机械工程学院论文提交日期：2015年11月论文答辩日期：2015年12月学位授予日起：2016年1月答辩委员会主席：舒启林答辩委员会组成：舒启林侯祥林韩泽光费烨穆存远论文评阅人：硕士研究生学位论文摘要I摘要高档数控加工机床正朝着高精度、高速度、高效率的方向发展，各领域对机械产品性能提出更高的要求

2、，尤其是机电系统的动态特性。机电协同仿真及多领域物理建模技术是高精密加工技术发展过程中切实可行解决问题技术之一，同时也是解决企业加工效率不高、加工质量偏低的极其有效的方法。而基于多领域的物理建模方法，旨在于简化建模方法，为跨领域建模提供可行性，同时建模理念更贴近于实际生产。尤其在高度集成的机电系统中，需要不同领域工程师协同完成一个设计项目，这就需要一个可满足多领域人员、专业性更强、功能较为丰富的设计平台，完成有针对性的仿真项目开发。故本文将以机床典型进给系统为重点研究对象，着重阐述一种新型的多领域机

3、电系统物理建模方法，描述针对特定复杂机电系统多领域建模技术和管理方法，给出一种伺服电机和机床进给平台系统具体建模过程及具体实现中所使用的各种运算，并成功搭建出典型进给系统物理模型试验平台。具体内容如下：首先，针对进给系统的驱动机构和动态性能进行研究，通过对不同类型的传动机构选型设计，搭建本实验物理硬件平台，完成相应平台的模态分析和谐响应分析，以验证平台的稳定性和结构的安全性。其次，阐述多领域物理建模相关理论知识与基于SolidWorks/Matlab仿真设计具体流程，并总结Simscape/SimM

4、echanics插件安装方法，模块功能介绍。深入研究多领域物理建模技术，计算电机传递函数、分析控制系统模型的稳定性，建立科尔摩根伺服电机物理仿真模型。最后，成功将多领域物理建模理念引入到高精度机床问题研究中来，计算进给系统动力学方程，建立动力学等效模型。以MATLAB为平台，结合Solidworks建立TX1600G进给系统物理模型，分析进给系统不同类型输入信号加减速控制曲线。并以CompactRIO为平台，成功将800mm行程进给平台、伺服电机与PC机成功连接，通过控制电机，实现进给系统往复移动,

5、进行相关实验测试，为后续研究提供重要理论依据。关键词：多领域建模；高速进给系统；Simscape语言；动态特性分析；CompactRIOII摘要硕士研究生学位论文硕士研究生学位论文AbstractIIIAbstractSincehigh-precision,high-speedandhigh-efficiencyhadbeenthedevelopingorientationofadvancedCNC,theCNCdynamiccharacteristicsofelectromechanicalsys

6、temwerealsoevolvingtomeetahigherstandardrequirement.Multi-domainmodelingandco-simulationforelectromechanicalsystemswasdiscussedinthisthesis.Tosolvelowefficiencyandaccuracyproblems,theprocedureformodelingwassimplified,providedwithasimulationmodelforengi

7、neers.Andalsoamulti-functionplatform,asacomplexelectromechanicalsystemrequiredmanyengineersfromdifferentareas,wasdemandedtomeetdesigners'requirementssothatscholarswereabletocompletedprojectdevelopment.Atypicalfeedsystemandanewmethodformulti-domainingmo

8、delingforelectromechanicalsystemswereputforwardinthisthesis,inwhichamodelingprocessforservomotorandfeedsystemwerealsoprovided.Besides,afeedsystemplatformwassuscessfullyestablished.Thedetailswereasfollows:Firstly,thedrivingmechanismanddy