基于UPS-RPU-PU并联机构的液压支架试验台多目标优化

作     者：彭斯洋 程志红 车林仙 黄鑫 崔松 PENG Siyang;CHENG Zhihong;CHE Linxian;HUANG Xin;CUI Song

作者机构：中国矿业大学机电工程学院江苏徐州221116 重庆工程职业技术学院智能制造学院重庆402260 重庆工商大学制造装备机构设计与控制重庆市重点实验室重庆400067 

基　　金：国家重点研发计划项目(2018YFB1308303) 重庆市自然科学基金资助项目(cstc2020jcyjmsxmX0074) 江苏省研究生科研创新计划项目(KYCX21_2187) 

出 版 物：《中南大学学报（自然科学版）》 (Journal of Central South University:Science and Technology)

年 卷 期：2023年第54卷第7期

页      码：2683-2694页

摘      要：提出一种非对称1T2R型UPS-RPU-PU并联机构,并基于该机构设计一种新型液压支架试验台,以期为解决现有试验台面临的技术难题提供新思路。应用矢量方程法推导出并联机构位置逆解方程;采用方位角和倾摆角描述机构偏置式动平台输出轴的姿态。以螺旋理论为数学工具,建立机构运动/力传递性能指标的解析数学模型。在此基础上,给出优质传递姿态工作空间(GTOW)、全域传递性能指标(GTI)及其波动性能指标的定义和计算方法。依据液压支架加载试验实际需求,建立并联加载装置尺度参数昂贵约束多目标优化模型。采用第2代非支配排序遗传算法(NSGA-II)求得多组Pareto最优解,以供工程设计备选。选择综合性能较优的一组折中解,设计新型液压支架试验台虚拟样机,并利用ANSYS进行3种典型工况下的仿真试验。研究结果表明:基于并联机构的新型试验台具有良好的运动性能和静态特性,可为进一步开展模型样机研制和试验提供理论指导。

主 题 词：液压支架试验台 并联机构 运动/力传递性能 优质传递姿态工作空间 多目标优化 

学科分类：08[工学] 080203[080203] 0802[工学-机械学] 

核心收录：

D　O　I：10.11817/j.issn.1672-7207.2023.07.015

馆 藏 号：203123084...