含有区间参数的柔性机械臂动力学仿真与灵敏度分析
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- 论文作者：王喆 ; 田强 ; 胡海岩
- 年：2016
- 作者机构：北京理工大学;
- 论文关键词：区间参数 ; Chebyshev配点法 ; 绝对节点坐标方法 ; 灵敏度分析
- 会议召开时间：2016-10-23
- 会议录名称：第二届可展开空间结构学术会议摘要集
- 语种：中文
- 分类号：TP241
- 学会代码：AGLU
- 会议名称：第二届可展开空间结构学术会议
- 会议地点：中国北京
- 主办单位：中国航天科技集团公司科技委、中国力学学会、中国振动工程学会、中国宇航学会
- 学会名称：中国力学学会
- 页数：2
- 文件大小：103k
- 原文格式：D
- 会议级别：全国
摘要
本文通过结合Chebyshev配点法,对带有区间不确定参数的、经历大位移与大变形的柔性机械臂系统进行了动力学仿真与灵敏度分析。Chebyshev配点法可以较好的处理含有较多区间参数的多柔体系统,并最终得到Chebyshev代理模型,区别于传统直接利用区间运算对代理模型的区间边界进行估计,本文综合考虑计算效率与计算精度,采用扫描方法对代理模型的区间边界进行估计,得到满足精度要求的区间结果。与此同时,考虑柔性体的大位移与大变形,本文采用绝对节点坐标方法(ANCF)对多柔体系统进行建模。除此之外,多柔体系统动力学的灵敏度分析采用直接微分法和伴随变量法等两种方法,基于连续介质力学推导了弹性力、质量矩阵等关于设计变量的导数,提高了灵敏度分析的计算效率。为了进一步提高计算效率将Chebyshev配点法并行化,并结合广义alpha算法进行系统微分代数方程组的求解,从而对含有区间不确定参数刚柔耦合多体系统进行求解。最终本文给出了通用公式以及具体的计算过程,并且星载六关节刚-柔耦合机械臂展开模型被用于验证该方法的有效性,对上述模型的长度考虑为区间参数,并对含上述的不确定性的多柔体系统进行研究,从而验证本文算法的有效性。
引文