新型汽车电泳涂装输送机构的动力学建模*

doi:10.3901/JME.2016.21.008

机械工程学报 ›› 2016, Vol. 52 ›› Issue (21): 8-16.doi: 10.3901/JME.2016.21.008

新型汽车电泳涂装输送机构的动力学建模^*

高国琴, 陈太平, 方志明

江苏大学电气信息工程学院镇江 212013

出版日期:2016-11-05 发布日期:2016-11-05
作者简介:高国琴(通信作者)，女，1965年出生，博士，教授，博士研究生导师。主要研究方向为并联机构及其装备的动力学控制。
E-mail：gqgao@ujs.edu.cn
基金资助:
* 国家自然科学基金(51375210)、江苏高校优势学科建设工程项目、镇江市工业科技支撑项目(GY2013062)和镇江市京口区科技计划项目(jkGY2013002)资助项目; 20150913收到初稿，20160611收到修改稿;

Dynamic Modeling of a Novel Mechanism for Automobile Electro-coating Conveying

GAO Guoqin, CHEN Taiping, FANG Zhiming

School of Electrical & Information Engineering， Jiangsu University， Zhenjiang 212013

Online:2016-11-05 Published:2016-11-05

摘要/Abstract

摘要：

针对一种新型汽车电泳涂装输送机构，提出一种结合解析几何法、旋量理论与虚功原理建立机构动力学模型的方法。充分利用该机构的对称结构特点，通过解析几何的方法分析该机构中各被动关节的速度、加速度，再引入旋量理论得出该机构各主动关节的速度、加速度，在此基础上应用虚功原理建立该机构旋量形式的动力学方程，进而计算出可直接实现控制的机构各主动关节轴向驱动力。利用Matlab和ADAMS软件分别对所建立模型进行仿真，仿真结果的一致性表明了该动力学模型的可靠性。所提出的动力学建模方法可简化建模过程，其步骤清晰，易于程序化实现，其研究结果可为进一步实现该新型汽车电泳涂装输送机构的高性能控制及实际工程应用奠定基础。

关键词: 输送机构, 虚功原理, 旋量理论, 动力学模型

Abstract: For the dynamic modeling of a novel mechanism for automobile electro-coating conveying, a method of combining screw theory, analytic geometry and the principle of virtual work is proposed. Based on the symmetrical structure of the mechanism, the velocity and acceleration solutions of each passive joint are derived via analytic geometry. The velocity and acceleration solutions of each active joint on the mechanism are obtained by screw theory. Based on the above, the dynamic equation with screw form is formulated by utilizing the principle of virtual work, and the driving forces which are used directly for the control of the active joints are derived. The simulations on the dynamic model are respectively conducted using Matlab and ADAMS. The simulation results show the reliability of the dynamic model. The proposed method has the advantages of easy computing, programming and control. The study may lay the groundwork for high performance control and practical application of the mechanism.

Key words: conveying mechanism, principle of virtual work, screw theory, dynamic model

高国琴, 陈太平, 方志明. 新型汽车电泳涂装输送机构的动力学建模^*[J]. 机械工程学报, 2016, 52(21): 8-16.

GAO Guoqin, CHEN Taiping, FANG Zhiming. Dynamic Modeling of a Novel Mechanism for Automobile Electro-coating Conveying[J]. Journal of Mechanical Engineering, 2016, 52(21): 8-16.

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新型汽车电泳涂装输送机构的动力学建模^*

Dynamic Modeling of a Novel Mechanism for Automobile Electro-coating Conveying

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