摘要：通过建立并联原型机构的微分雅克比矩阵方程,实现平面整体式三自由度全柔顺并联机构与并联原型机构之间的矢量同构映射。在此基础上,建立平面整体式3-PRR型全柔顺并联机构SIMP(Solid Isotropic Microstructure with Penalization Method)拓扑优化模型,并采用优化准则算法,结合矢量同构映射方程,进行了平面整体式3-PRR型全柔顺并联机构同构构型设计,通过应力分布和前四阶振动固有频率仿真对比研究表明:所采取的拓扑优化设计方法使平面整体式全柔顺并联机构具有一定的均布刚度和较好的振动抑制性能,且对其振动频率的分析可为机构尺寸优化及振型优化提供了重要的依据。同时,微运动特性的仿真表明其与传统并联原型机构之间的运动学同构性一致。该结果对平面整体式全柔顺并联机构的构型拓扑优化设计有实际意义。

摘要：基于平面三自由度全柔顺并联机构与传统并联机构的微分运动学矢量连续映射关系,建立整体式平面三自由度全柔顺并联机构构型拓扑优化模型-固体各向同性材料插值(Solid isotropic material with penalization,SIMP)模型,运用优化准则(Optimization criterion,OC)算法对所建立模型求解,采用Heaviside过滤技术处理优化过程中棋盘格和网格依赖问题。基于曲线拟合方法对优化后整体构型轮廓进行拟合,在Solid Works软件中建立其三维模型,进而应用有限元软件进行静力学仿真分析与对比,结果表明:以微分运动学矢量连续映射关系为拓扑优化设计条件,所得出的平面三自由度全柔顺并联机构与传统并联机构具有相同的微分运动特性,定性验证了基于拓扑方法对平面全柔顺并联机构设计的有效性。

摘要：为有效抑制随机振动对超精密定位与加工装备性能的影响,提高本体机构的固有响应频率,提出了基于多目标拓扑优化的全柔顺并联机构构型设计方法。基于折衷规划法和平均频率法定义了多目标优化函数,并以体积分数为约束条件,建立了全柔顺并联机构SIMP拓扑优化模型。基于Optistruct软件及优化准则算法,并结合微分矢量同构映射雅可比矩阵,实现了全柔顺并联机构构型多目标拓扑优化设计。研究结果表明:所设计出的3-PRR型全柔顺并联机构与并联原型机构具有微分运动一致性,且优化过程中的频率交叉振荡明显减弱并趋于收敛。

摘要：针对工业机械臂模型误差和外部干扰等不确定性因素对末端轨迹跟踪精度的影响,设计了一种新的模糊自适应超螺旋二阶滑模轨迹跟踪控制方法。基于机械臂动力学模型,设计一种新的非奇异终端滑模面,采用超螺旋算法设计二阶滑模控制律;为解决滑模控制只能在已知扰动边界的情况下对匹配扰动进行补偿问题,结合模糊推理算法实现对系统未知不确定性的在线补偿,采用Lyapunov理论证明了闭环控制系统的稳定性。仿真与实验对比表明:该控制方法可使机械臂在复杂不确定性因素下实现末端轨迹精确跟踪,并对系统抖振现象进行有效抑制。

摘要：采用无梯度优化方法——混合元胞自动机方法进行体积约束下柔顺机构多目标拓扑优化设计。以应变能最小化和互应变能最大化为目标,以结构体积为约束,采用标准化方法定义多目标拓扑优化的目标函数,消除不同性质目标函数在数量级上的差异。将混合元胞自动机方法用于多目标优化问题的求解,以比例控制作为局部控制规律。数值算例结果表明,该方法用于柔顺机构多目标拓扑优化设计是有效的,优化迭代次数较少,且结构不易出现单节点铰链现象。

摘要：全柔性并联机构的构型参数是影响其刚度和定位精度的重要性能指数。基于同构型全柔性并联原型机构,以几何约束为条件,设计出了3-RPRR类平面全柔性支链。基于构型优选的思想进行拓扑优化,设计出另一结构形式的类平面全柔性支链,进而分别对两种不同支链组成形式的3-RPRR类平面全柔性并联机构进行静力学及模态分析。仿真结果表明:在实现相同运动特性的前提下,方案二全柔性支链构成的3-RPRR类平面全柔性并联机构不仅节省材料,且在刚度和抗振性上更优。

摘要：针对中小型矿山生产过程中,翻车机向多个矿仓卸矿的动作要求,在FluidSIM软件环境下设计了一套自行式液压翻车机电液控制系统,并进行了仿真。为验证设计系统的实用性,采用西门子S7-200系列PLC在自行研制的液压翻车机上进行试验测试。测试结果表明,所设计的PLC控制系统能较好地满足翻车机卸矿过程的动作设计要求。

摘要：分析了基于2R1T并联机构的自动调平系统运动学特性,给出该系统仿真模型下的控制策略和条件,为了提高轨迹追踪精度和减少系统受到的不确定的参数的影响,针对该平台模型设计了一种模糊自适应控制器,控制器使用平台位置传感器反馈信号,并可在模糊化界面实时修改PID参数。仿真结果证明该控制算法比传统PID能更有效减少位置误差。

摘要：空间三平移柔顺并联超精密定位平台支撑结构具有全柔性特性,通过压电陶瓷驱动器驱动。通过对全柔性支链静刚度分析,建立其运动仿真模型。基于柔性变形理论对空间三平移柔顺并联超精密定位系统运动耦合特性进行分析,并采用ANSYS有限元分析软件进行运动特性的仿真研究,仿真结果表明该柔性并联超精密定位平台具有良好的解耦性。

摘要：自然环境因素(如风、雨随机性载荷)影响植物叶片叶脉的形成及分布。通过建立类心形、类椭圆形和正方形叶片模型,以最小柔度(弹性应变能)为优化目标,在自然环境随机性载荷激励下,对植物叶片叶脉分布进行拓扑优化设计,得出类心形及类椭圆形叶片模型叶脉呈树形分叉分布,正方形叶片模型叶脉呈"米"字形分布,说明叶脉分布呈最大限度覆盖叶片区域现象,与实际叶片叶脉分布一致。仿真对比研究表明:拓扑后带叶脉各模型固有频率分别提高了63.44%,47.02%,23.18%,叶片整体刚度及抗震性能有较大改善。