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含间隙曲柄滑块机构的动力学建模及其误差补偿研究

作者：陈庆,薛邵文,林乃昌日期：2021-10-20/span> 浏览：1723 查看PDF文档

含间隙曲柄滑块机构的动力学建模及其误差补偿研究*

陈庆1,2,薛邵文1,2,林乃昌1,2*

(1.泸州职业技术学院机械工程学院,四川泸州 646005;2.泸州市智能制造重点实验室,四川泸州 646005)

摘要:针对含间隙的强非线性系统难以建立较准确数学模型的问题,以含间隙曲柄滑块机构为对象,提出了一种表述接触力的非线性弹簧阻尼模型。首先,运用Nikravesh非线性弹簧阻尼碰撞模型,对含间隙曲柄滑块机构进行了动力学建模;然后,根据逆模型理论,对其建立了含间隙的曲柄滑块机构逆模型;最后,将其与理想的曲柄滑块机构进行对比,就实际机构间隙带来的误差分别进行逆模控制和PID加逆模控制来补偿间隙引起的系统误差。理论分析及研究结果表明:运用Nikravesh非线性弹簧阻尼碰撞模型对含间隙曲柄滑块机构进行动力学建模,该法具有较高的精度,使解决问题的难度大为降低;仿真结果和实验测量结果之间的误差处于合理范围之内,经补偿后提出的逆模型误差补偿策略的精度可以提高52.1%以上;该建模方法和误差补偿策略具有较强的工程应用价值,可以作为数学建模和误差补偿的有效途径。

关键词:含间隙机构;曲柄滑块机构;弹簧阻尼模型;逆模型;动力学建模;误差补偿

中图分类号:TH112.4;TH113文献标识码:A文章编号:1001-4551(2021)08-0989-07

本文引用格式:

陈庆,薛邵文,林乃昌.含间隙曲柄滑块机构的动力学建模及其误差补偿研究［J］.机电工程,2021,38(8):989-995.