托卡马克柔性内窥机械臂刚柔耦合动力学建模与仿真

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1、申请上海交通大学硕士学位论文托卡马克柔性内窥机械臂刚柔耦合动力学建模与仿真国际热核聚变实验堆（ITER）计划专项课题（2012GB102001）资助院系：自动化系学号：1120329015姓名：林俐专业：控制科学与工程导师：卢俊国教授上海交通大学2015年1月AThesisApplyingforMasterDegreeofShanghaiJiaoTongUniversityModelingandsimulationforrigid-flexiblecouplingdynamicsoftheTokamakflexiblein-vesselinspectionrobotS

2、upportedbytheChinaDomesticResearchProjectfortheInternationalThermonuclearExperimentalReactor(ITER)underGrant2012GB102001Department:DepartmentofAutomationMajor:ControlScienceandEngineeringName：LinLiAdvisor:Prof.LuJunguoShanghaiJiaoTongUniversityJanuary,2015上海交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有

3、关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权上海交通大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在_____年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密(请在以上方框内打“V”）学位论文作者签名：指导教师签名:曰期：年/月/日日期■年（月6曰上海交通大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是木人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果.除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体d经发表

4、或撰写过的作品成果.对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明.本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担.学位论文作者签名□期：M1!年上海交通大学硕士学位论文答辩决议书酬__

5、

6、姓名林俐学号1120329015所在学科控制科学与工程指导教师卢俊国II2015-1-16答辩地点电信楼2-410室论文题目托卡马克柔性内窥机械饽刚柔耦合动力学建模与仿真投票a决结采：；r/5v：r(同意票数/实到委员数/应到委员数）答辩结论:_过□未通过评语和决议：检湖维护机®调迳孩反应堆维护过程中的.个关键装置•林俐的硕丄-论文遂点研宄+〗*吒1：•马迮柔性内b[机

7、«猗刚宪稱含动力学的逑模与校型的实时ii算与显示.论义选趣具有一定的埋沦歲;i和应用价诂ifc文針对托F-4K*性内窥机械臂特殊的弧形伸缩结构，提出了.种基-T-绝对节点坐标方法的空心矩形截曲•llll粱单也沖B于该中.疋违立了机械铒刚柔糂合的动力学換型s论义开发了实时的动力学求解程序.采币1卜培#法代方法和GPU的汴行处埋进行数值求解.将总动力学方程求ft?的周hi丨降飫到奄秒级..沦(吐基于wa、v:的动乃学求解程序结合现.有的遥操作平台中的虛拟仿真梭块.构建了完整的动力贫虚拟仿戊系A’r汉为托•:〗:V?•從洪了fl观的视觉反馈佶忍•提a了浥操作的安企忡与可I針

8、^同a.j岜ill;拧削猓法的各M•接U.论义条埋消范，内於•充实，分祈合理.収得了一定的创新性研宄成犯.这表明作者己泞掌捉木学钭的基5丨丨丨理论与专收知识•具备独立科研与创新能力，荇辩屮林俐同学思路清晰.叙述流畅，回荇问题淮确,绔答辩委员会认真丨寸论并无记名投票，同J:通过林俐的丁学颀上学位论X答辩，刀:往议授予l't工学颐丄职务姓名职称单位签名主席席裕庚教授上海交通大学屯子信息与由z-f丁程受白幻丨仆衮）答委员宋胄高级丄程师上海高桥捷派克石化丄程辩律扮有阳公lil委委员王豪副教授上海交通大学电子信息与员由.气T親荣陡（tl动仆容）会委员朱兰娟副教授h海交通大学电子

9、信息与员电气丫iffi受院动仆客）委员路林吉副教授上海交通大学电子信息与电气丁稈栄院（白动.仆.笫）秘书姜春兰未评职称上海交通大学(这:船人M-l上海交通大学硕士学位论文托卡马克柔性内窥机械臂刚柔耦合动力学建模与仿真摘要托卡马克柔性内窥机械臂是针对托卡马克第一壁检测和维修任务设计开发的具有特殊串联结构的机械臂。为了完成第一壁大范围高精度的检测任务，该机械臂使用轻质的材料建造并具有大跨度、单连杆、自支撑的特点，是典型的柔性细长机械臂。具有类似结构的机械臂在运动时往往会表现出柔性大变形与大范围刚体运动相耦合的特性。柔性变形的存在不仅会影响末端定位的精度，