[发明专利]面向实时控制应用的过约束重型并联机床动力学建模方法

摘要

本发明公开了一种面向实时控制应用的过约束重型并联机床动力学建模方法，属于机床制造技术领域；该方法包括，根据机床的结构求出各个主动关节的位置，速度和加速度；以及各构件质心的位置，速度和加速度，建立动平台和各个主动关节的速度关系；采用牛顿-欧拉方法建立过约束重型并联机床中各构件的力平衡方程和力矩方程，根据过约束重型并联机床的结构参数和支链的杆件轴向变形情况，建立其变形与动平台输出误差之间的协调方程，最后，结合力平衡方程、力矩方程以及协调方程，建立动力学模型。本发明考虑重型并联机床中刚度较差连杆的变形，不仅克服了传统的刚体动力学模型精度低的问题，而且建立的动力学模型满足控制系统的实时计算要求。

主权项

一种面向实时控制应用的过约束重型并联机床动力学建模方法，其特征在于，该方法包括以下步骤： 1）根据过约束重型并联机床的结构，通过运动学分析，求出机床各个主动关节的位置，速度和加速度；以及各构件质心在机床不同坐标系中的位置，速度和加速度，同时还根据雅可比矩阵建立动平台和各个主动关节的速度关系； 2）根据对过约束重型并联机床各个构件进行受力分析的情况，采用牛顿‑欧拉方法建立过约束重型并联机床中各个构件的力平衡方程和力矩方程； 3）根据过约束重型并联机床的结构参数和支链的杆件轴向变形情况，建立过约束重型并联机床支链中的轴向变形和动平台的输出误差的协调方程； 4）最后，将力平衡方程、力矩方程和误差协调方程联立建立动力学模型，并求出模型中的参数。