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变胞机构是一种新型机构,于1998年首次提出。这种新型机构的提出给传统的机构学带来了新的发展契机,它改变了传统机构学的概念和设计方法。
本学位论文主要针对变胞机构进行研究,旨在建立变胞机构全构态动力学方程及研究变胞机构控制的主要问题。主要研究内容为:
研究了柔性动力学及变胞机构的动力学建模方法;基于Kane方程和有限元法,推导出了变胞机构任意构态的动力学方程;基于Kane方程和假设模态法,建立了实验用物理样机的动力学方程。
研究变胞机构的基本控制理论,简要、系统地介绍了滑模变结构控制理论;设计了一种适用于样机控制的滑模变结构控制器;探讨了这种控制器各个参数对控制效果的影响;通过多次数学模拟仿真,确定了一组适合本样机控制的参数,作为样机的控制器参数。
根据控制系统的功能要求,选择所需硬件;介绍了控制系统硬件的组成以及相互之间的连接关系;阐述了控制系统的工作原理和工作过程以及各个硬件的主要功能和在本系统中的作用;介绍了硬件的功用和接线端口,并设计了硬件间的连接电路图;介绍了LabVIEW编程软件,并用其编写实验程序。