申请/专利权人：北京工业大学

申请日：2020-08-31

公开（公告）日：2024-04-05

公开（公告）号：CN112231888B

主分类号：G06F30/20

分类号：G06F30/20;G06F30/17;G01B11/00;G01M13/00;G06F111/10;G06F119/14

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.05#授权;2021.02.02#实质审查的生效;2021.01.15#公开

摘要：本发明公开了一种基于激光追踪测量系统机械结构的理想动力学模型建立方法，该模型针对于激光追踪测量系统的机械结构理想情况，分析激光追踪测量系统的机械结构运动与力的关系，建立动力学模型精确计算激光追踪测量系统机械结构两轴运动的力矩大小，最后对模型进行了不同运动状态下的验证分析，本发明对激光追踪测量系统跟踪性能的研究以及机械结构的优化改进具有重要意义。

主权项：1.一种基于激光追踪测量系统机械结构的理想动力学模型建立方法，其特征在于：包括以下步骤，步骤一：建立激光追踪测量系统机械结构的D-H模型坐标系；坐标系整体采用刚体质心笛卡尔坐标系和反应刚体方位的欧拉角作为广义坐标，建立三个坐标系；步骤二：建立激光追踪测量系统机械结构D-H模型的齐次变换矩阵；根据步骤一建立的坐标系统，建立三个坐标系之间的齐次变换矩阵；步骤三：基于激光追踪测量系统机械结构动力学原理应用拉格朗日方程法求解系统动能项相关系数矩阵；步骤四：基于激光追踪测量系统机械结构动力学原理应用拉格朗日方程法求解系统势能；在对系统进行实际分析的基础上，系统的动能中包括旋转部分；步骤五：基于激光追踪测量系统机械结构动力学原理拉格朗日方程法建立动力学模型；已知两自由度机械机械结构的Lagrange-Euler动力学方程为： 上式为动力学方程封闭形式的一般结构，式中Dθ为机械结构的惯性矩阵；为离心力项和科氏力项；cθ为重力矢量，与结构的形位有关；将惯性矩的值代入上式，求得扭矩与加速度和速度的关系也就是系统的实际拉格朗日-欧拉动力学方程为： 或者写作： 关节空间的动力学方程反映了关节力矩与关节变量、速度和加速度之间的函数关系，至此模型建立完毕；步骤六：激光追踪测量系统机械结构运动特性对激光追踪测量系统性能的影响分析；根据激光追踪测量系统中机械结构理想动力学模型在Matlab环境中建立相应数学模型进行验证，分析系统对于加速启动和匀速追踪过程的关节力矩的动态响应。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 北京工业大学 一种基于激光追踪测量系统机械结构的理想动力学模型建立方法

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