端州云梯车出租,  端州云梯车租赁, 端州云梯车     云梯车液压柔性机械臂的动力学模型怎么搭建??     云梯车机械臂属于工业机器人的范畴，相对于传统的机械臂的操作简单、经济成本较低、使用更加灵活、工作效率更高等优点。云梯车液压柔性机械臂因为承受的负载比较大，需要较大的驱动力，所以大多数系统会采用液压驱动的方式。液压提供驱动力的机械臂构件具有响应速度快、非常耐用、起重负载大，可以在有限的工作空间内提供较大的驱动力和驱动力矩等特点。被控系统具有高度耦合，强非线性的特点，所以对其建立动力学模型是十分困难但又十分必要的。对于云梯车液压柔性机械臂的动力学的研究过程中，首先使用假设模态法和Lagrange原理推导出系统机械臂的动力学方程，其中，在使用假设模态法的过程中由于高阶模态对系统的影响很小，在此只取前两阶模态。再通过液压伺服系统的原理创建起液压系统的动力学方程。最后通过系统的耦合关系Jacobin矩阵联立机械臂系统和液压伺服系统的动力学方程，进而可以得到云梯车液压柔性机械臂的完备动力学模型。

      1 机械臂子系统动力学模型，为云梯车液压柔性机械臂的结构图。系统是由三个机械臂、三个转动关节和一个回转底座组合而成的。其中，连杆1和2为刚性机械臂，连杆3是柔性的机械臂（可近似于Euler-Bernoulli等截面梁），忽略连杆3在轴向上的变形和剪切变形，只需考虑横向振动。关节1是回转关节，由液压旋转马达控制的。关节2和3是旋转关节，由阀控直线液压缸提供驱动力的。1L为连杆1的长度；2L为连杆2的长度；3L为连杆3的长度。连杆1、2、3质量均匀且单位长度的质量分别为：1r、2r、3r。两个液压缸的装配位置分别为：11L、21L、22L、31L。2y、3y分别代表两个液压缸的长度，液压缸的实际输出的力大小为LP。连杆1在系统中是轮台状的，上下表面为圆形且半径分别为：1r、2r。两个旋转关节的质量为：2m、3m，可假设第二个执行器和第三个执行器的质量分别集中于连杆1的末14端和连杆2的末端。连杆3的末端负载为M，连杆3是柔性的，因此其弹性刚度是EI。其中XOY和1,2,3iiXOYi表示惯性坐标和固定在连杆上的移动坐标。

      2 将连杆3近似等效为等截面Euler-Bernoulli梁，则根据假设模态法的原理可以将柔性连杆3的弹性变形可以看成是由无穷多个独立的谐振模态组合而成的。本文只取前n阶模态来描述其弹性变形，则柔性连杆的弹性变形量可以表示为：1niiiwrtrqt，ir代表柔性连杆的第i阶振动模态函数，iqt代表的是第i个广义的模态坐标，n代表模态阶数。因为机械臂的第3个柔性连杆的两端并非是完全自由的，一端是连接在系统上的，另一端是自由移动的。所以，可以通过求解柔性连杆3的Euler-Bernoulli方程，取前二阶模态n2，可以得到有限次振动模态叠加所表示柔性臂弹性变形量。在惯性坐标系中，可将柔性连杆3上任意一点的位置表示受到变形的影响，连杆3相对于在笛卡尔坐标系位置,  求导数可以得到：柔性连杆3的势能为：其中，EI是弹性刚度，M是机械臂末端负载的质量。由于系统会受到末端负载和柔性连杆3的弹性变形影响，则云梯车液压柔性机械臂系统中机械臂子系统的总动能.  云梯车液压柔性机械臂系统中机械臂子系统的总势能,  取拉格朗日函数.  根据拉格朗日原理可以得到，it为第i个关节力矩。得到云梯车液压柔性机械臂的柔性机械臂的动力学模型。

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      3液压伺服子系统动力学模型:   sP和rP分别表示供油压强和回油压强，vX表示液压缸阀芯位移，1P和2P分别表示液压缸中无杆腔的压力和有杆腔的压力，1Q和2Q分别表示液压缸中无杆腔的流量和有杆腔的流量，1A和2A分别表示液压缸中无杆腔的活塞面积和有杆腔的活塞面积，LP表示当回油压强为零时负载的压强，y表示活塞杆的位移。由于液压缸内的活塞在工作中运动的时候是左右对称的，为了简化讨论，只考虑活塞向右运动的一种情况。假设液压缸伺服阀时间常数远小于柔性机械系统的时间常数，则可以得到液压伺服阀的阀芯位移与控制电流之间的关系为：vixKi，viaK为比例系数，iK表示比例阀增益，aK表示放大器增益。根据阀控单杆非对称液压缸在云梯车液压柔性机械臂中安装的位置关系，根据余弦定理可以得到：求取关于时间的导数可以得到：yJq，12y为活塞连杆的位移，23Jdiag表示机械臂子系统和液压子系统之间的Jacobin矩阵。忽略阀控液压马达的外泄漏量，根据液压伺服系统基本原理，得到液压马达的基本动态模型，32/1qdsLKCwP为流量增益系数，3/21cdvsLKCwxr为流量/压力系数，231/1mipCCn为等效漏损系数，ipC为液压缸的内泄系数，312/1tVLAn为液压马达腔室总体积，21nA/A为面积比，eb为液体有效体积弹性模量，dC为阀口流量系数，r为油的密度。可以得到关节角、力矩与控制电流之间的关系，14/eemtRqbKCVJ，22=4/eptWqbAJV，4/epqitEqbAKKJV，12,0,0vpvAxAAx。根据液压伺服系统的原理，在忽略阀控液压马达的外漏量时，可以得到液压马达的模型，D为液压马达的体积排量，q、LQ分别表示液压马达的负载转角和负载流量，tV为液压马达腔室总体积，tmC为泄露系数。根据式（2-41）的表述，则关节角、力矩与控制电流之间的关系可以重新表述.  可以得到云梯车液压柔性机械臂的控制电流和驱动力矩之间的关系。云梯车液压机械臂系统的完备动力学模型 .  可以得到云梯车液压柔性机械臂的完备动力学方程.   其中，液压伺服阀控制电流，机械臂的关节角，弹性振动模态。

       以云梯车液压柔性机械臂作为研究对象，将整个被控系统分成机械臂子系统和液压子系统两个部分。首先，针对机械臂系统采用假设模态法与Lagrange原理相结合建立起机械臂子系统的动力学模型；然后，采用液压伺服阀的基本原理，可以得到液压缸和液压马达的动力学模型；最后，根据机械臂系统和液压系统两者的关系引入Jacobin矩阵，从而可以得到云梯车液压机械臂系统的完备动力学模型。

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