全柔顺并联机构理论：空间微纳尺度超精密定位系统研究

全柔顺并联机构理论：空间微纳尺度超精密定位系统研究
作者：朱大昌，李培，顾起华 著
出版时间：2013年
内容简介
《全柔顺并联机构理论：空间微纳尺度超精密定位系统研究》拟采用新型全柔顺并联支撑机构，基于螺旋理论及空间拓扑优化设计方法，对支撑机构空间构型进行综合与参数优化设计；采用多柔体弹性动力学理论，建立空间超精密定位系统弹性振动微分运动方程，探寻具有非线性时滞耦合特性的微分运动学/动力学方程求解方法，解决微纳尺度超精密定位过程中强非线性振动抑制问题；采用非线性分岔精密控制理论，研究多柔体复杂系统动力学特性，探讨微纳尺度定位过程中强随机性干扰对精密控制系统稳定性和鲁棒性的影响。
目录
1 绪论
1.1 柔顺机构发展概况
1.1.1 柔顺机构设计方法
1.1.2 拓扑优化设计方法
1.1.3 弹性及柔性机构动力学建模方法
1.2 并联机构发展概况
1.2.1 并联机器人机构学研究进展
1.2.2 并联机器人机构构型综合方法
1.3 柔顺并联机构研究进展
1.3.1 柔性铰链
1.3.2 柔顺并联机构
1.4 柔顺并联机构控制系统研究进展
1.5 本书的主要内容

2 全柔顺并联机构空间构型综合理论基础
2.1 基于螺旋理论的空间几何约束
2.1.1 螺旋理论
2.1.2 力偶约束分析
2.1.3 力约束分析
2.2 基础结构法的多目标拓扑优化理论
2.2.1 基础结构法
2.2.2 优化准则法
2.2.3 移动近似算法
2.3 移动渐进算法中的参数量化
2.3.1 悬臂粱结构拓扑优化
2.3.2 两单元桁架结构拓扑优化
2.4 数值算例
2.5 本章小结

3 3-RPC型全柔顺并联机构刚度及定位性能分析
3.1 3-RPC型全柔顺并联机构构型综合
3.1.1 3-RPC型并联机构构型
3.1.2 3-RPC型并联机构几何约束形式
3.1.3 3-RPC型全柔顺并联机构支链构型综合
3.2 3-RPC型全柔顺并联机构剐度分析
3.2.1 3-RPC型全柔顺并联机构刚度计算
3.2.2 3-RPC型全柔顺并联机构刚度仿真
3.2.3 3-RPC型全柔顺并联机构静力学分析
3.3 3-RPC型全柔顺并联机构定位性能分析
3.3.1 压电陶瓷驱动器实验测试
3.3.2 精密定位平台实验测试
3.3.3 精密定位平台定位精度及误差分析
3.4 本章小结

4 空间4-CRU型全柔顺并联机构
4.1 空间4-CRU型并联机构
4.1.1 空间4-CRU型并联机构构型
4.1.2 空间4-CRU型并联机构运动特性
4.2 基于空间4-CRU型全柔顺并联支撑机构的精密定位平台
4，3空间4-CRU型全柔顺并联机构刚度分析
4.3.1 基于动力学的空间4-CRU型全柔顺并联机构支链刚度分析
4.3.2 空间4-CRU型全柔顺并联机构整体刚度分析
4.4 空间4-CRU型全柔顺并联机构刚度与弹性变形
4.5 空间4-CRU型全柔顺并联机构动平台应变仿真
4.6 本章小结

5 空间2RPU-2SPS型全柔顺并联机构
5.1 空间2RPU-2SPS型并联机构
5.1.1 空间2RPU-2SPS型并联机构构型
5.1.2 空间2RPU-2SPS型并联机构运动特性分析
5.2 空间2RPU-2SPS型全柔顺并联机构构型设计
5.3 空间2RPU-2SPS型全柔顺并联机构刚度分析
5.3.1 基于动力学模型的RPU型全柔顺并联机构支链刚度分析
5.3.2 基于动力学模型的SIS型全柔顺并联机构支链刚度分析
5.4 空间2RPU-2SPS型全柔顺并联机构刚度分析
5.4.1 运动学约束
5.4.2 支链I刚度的分析
5.4.3 全柔顺并联机构整体剐度分析
5.5 空间2RPU-2SPS型全柔顺并联机构刚度与弹性变形
5.6 空间2RPU-2SPS型全柔顺并联机构仿真
5.7 理论计算与仿真结果对比分析
5.8 本章小结

6 空间4-RPUR型全柔顺并联机构
6.1 空间4-RPUR型并联机构
6.1.1 空间4-RPUR型并联机构构型
6.1.2 空间4-RPUR型并联机构运动特性分析
6.2 空间4-RPUR型全柔顺支链结构
6.3 空间4-RPUR型全柔顺并联机构刚度分析
6.3.1 基于动力学模型的RPUR型全柔顺并联机构支链刚度分析
6.3.2 基于动力学模型的空间4-RPUR型全柔顺并联机构刚度分析
6.4 空间4-RPUR型全柔顺并联机构弹性变形
6.4.1 基于ANSYS软件空间4-RPUR型全柔顺并联机构弹性变形仿真
6.4.2 理论计算与仿真结果对比分析
6.5 本章小结

7 空间3-RPS型全柔顺并联机构模糊PID控制
7.1 空间3-RPS型柔顺并联机构动力学分析
7.1.1 位置分析
7.1.2 速度与加速度分析
7.1.3 动力学方程的建立
7.2 轨迹规划
7.3 模糊PID控制理论
7.3.1 常规PID控制
7.3.2 参数整定法
7.3.3 模糊控制
7.4 模糊PID控制系统设计
7.4.1 模糊.PID控制原理
7.4.2 模糊PID控制器设计
7.5 空间3-RPS型全柔顺并联机构轨迹跟踪控制
7.5.1 空间3-RPS型全柔顺并联机构建模
7.5.2 空间3-RPS型全柔顺并联机构常规PID轨迹跟踪控制
7.5.3 空问3-RPS型全柔顺并联机构模糊轨迹跟踪控制
7.5.4 空间3-RPS型全柔顺并联机构模糊PID轨迹跟踪控制
7.6 本章小结
参考文献