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【期刊论文】面向控制的3-RRR球面并联机构正运动学实时解法
张广玉, 赖一楠, 段志鸣, 杨乐民
中国机械工程,2003,14(2):113~115,-0001,():
-1年11月30日
以经典牛顿法为基础,针对3-RRR球面并联机构的机构学特点及控制中的特殊要求,提出了面向控制的高效迭代算法。利用机构运动连续性条件划分不同的控制阶段,当机构处于连续运动状态时,迭代结构中使用固定雅可比矩阵进行运算,缩短了单步迭代时间;当机构处于非连续运动状态时,使用变步长策略,引入调整量系数,抑制了大偏置初值带来的求解振荡。给出的算例证明,应用上述策略的正运动学求解算法兼顾了较大范围的收敛性与局部求解的快速性,运算速度满足控制过程的实时性要求。该方法同样适用于其它少自由度并联机构的正运动学求解。
球面并联机构, 正运动学, 牛顿法, 雅可比矩阵
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张广玉, 张崇峻, 董惠娟, 王玉胜
哈尔滨工业大学学报,2001,33(3):329~332,-0001,():
-1年11月30日
为了避免碳纤维复台材料传统钻孔出人口易劈裂、内部易分层、掉渣、刀具易磨损,同时满足像卫星主体等碳纤维复合材料大型构件多孔位、多角度钻孔的要求,研制了一种便携式超声旋转钻 基于一维振动理论,设计了体积小(长130mm)、重量轻(1.6kg)、转动惯量小的半波长振动系统。由于在加工中依据不同的要求经常更换不同直径、不同长度、不同材质的工具将引起振动系统的谐振频率飘穆,针对设计的半波长振动系统,基于阻抗匹配原则,给出了振动系统与工具之间进行阻抗匹配的方法,建立r更换工具的简易计算式;保证了更换工具后,振动系统处于最佳的工作状态。
碳纤维复合材料, 超声旋转钻, 半渡长振动系统
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张广玉, 张崇峻, 王武义, 刘海春
宇航学报,2005,26(2):236~238,-0001,():
-1年11月30日
为航天器对接五自由度试验台研究了外装智能式失重模拟技术:外装机构对主动对接环从外部进行吊装,吊装点位于主动环质心,可实现主动环三轴自由转动,并能方便地实现与主动环的安装与分离;智能式重力平衡器能迅速地、高精度地提供失重模拟平衡力,并保证主动环的上下自由运动及二维平动运动。本文提供了一个设计实例,并作了动态响应仿真分析。设计的外装机构附加质量仅有3kg,附加惯量小于115kg#m2,装置动态响应时间小于5ms,各向失重模拟误差1~2%。
航天器对接, 失重模拟, 五自由度试验台
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张广玉, 赖一楠, , 张崇峻
哈尔滨工业大学学报,2005,37(1):137~140,-0001,():
-1年11月30日
针对航天器特性、试验台系统技术要求及对接初始姿态设定的要求,研制了一套三轴姿态调整锁定机构,实现调整过程简便、解锁迅速、质量轻、安全可靠、精度高。采用D-H 坐标系建立了动力学模型,进行了初始结构和驱动参数设计。在此基础上,应用虚拟样机技术对机构进行了设计可行性验证及进一步参数优化仿真表明根据空间机构原理设计的三轴调整锁定机构能够达到指标要求的运动空间,无运动死点,结构合理,空间对接前解锁迅速.以驱动力作为优化目标,通过敏感度分析,确定了合理的优化结构参数,使机构所需驱动力下降了7.8%,并且转臂和连杆结构质量轻、安装灵活方便。
航天器对接, 调整锁定机构, 虚拟样机, 优化设计
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张广玉, 张崇峻, 赵学增
北京航空航天大学学报,2004,30(12):1186~1190,-0001,():
-1年11月30日
为试验台主动对接环的重力平衡,研究了一种响应速度快、平衡力精度高,装在对接机构内部,适应高、低温环境的内装式重力平衡装置.介绍了有关技术:主动环实现三轴转动的球铰吊装机构;能够高速度、高精度地提供重力平衡力,并能实现自动随主动环上、下运动的智能型重力平衡技术;保证平衡器随主动环随动的轮轨式二维平动技术,经轻量化设计,其摩擦阻力和惯性阻力很小,并对轮P轨式方案进行了试验,当量摩擦系数仅为0.004 17.预计所研究装置的响应时间小于10ms,各向失重模拟误差一般为1%~2%。
重力平衡, 航天器对接, 高低温环境
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