一、计算人体运动内力矩的一项原理性误差(论文文献综述)
王林康[1](2021)在《并联式六维加速度传感器的动力学研究》文中研究表明六维加速度传感器能够测量完整的空间加速度信息,在高端装备、人工智能等领域应用前景广阔。然而,由于传感器的输入量与输出量之间存在强非线性耦合关系,涉及的构型综合、动力学求解、参数辨识及优化、性能评估及标定等问题一直没有得到解决,严重影响其实用化进程。为此,本课题以并联式六维加速度传感器为研究对象,进行了运动学、动力学的研究,并开展了虚拟样机和实物样机的试验工作。主要研究内容如下:(1)推导了传感器的正向运动学与动力学方程。首先,基于方位特征集理论计算了传感器的自由度和耦合度,以此为指引,通过联立多个回路方程求解了特征点的坐标,基于此构建了传感器的运动学正解模型。其次,构建了传感器的Newton-Euler方程和支链的运动学方程,然后结合上述方程得到传感器的正向动力学方程,推导出输出量关于基础激励的解析表达式。然后,基于ANSYS软件分析了传感器在不同基础激励下各个关键零部件的变形规律。(2)研究了传感器的反向动力学方程及其影响因素。首先,通过引入四元数和四阶叉乘运算,构建了Hamilton正则方程形式的反向动力学方程;通过引入辅助角速度和Routh方程,分别构建了基于Newton-Euler方程的反向动力学方程。其次,通过分析质量块相对于基座的相对运动参量对反向动力学方程的影响规律,证明了进行反向动力学建模时不考虑运动学项时的解算精度和效率更高。然后,运用虚功率原理和特征长度法求得传感器统一量纲的刚度矩阵,基于此,证明了刚度矩阵的最小特征值越大,反向动力学方程的解算精度越高。最后,针对方程中存在小扰动和大扰动时解算结果失效的问题,分别通过监测基座的转动方向交替点和构造关于输入量的协调闭链,构建了对应的误差补偿和故障修复算法。(3)构建了传感器的工作频带模型。首先,基于第二类Lagrange方程建立传感器的运动微分方程,利用解析法和迭代法分别推导出传感器的动力矩阵分别为对角阵和非对角阵时的基频求解算法。其次,基于ADAMS参数化建模功能,提出一种四步法分析传感器工作频率与基频之间的关系,推导出最大工作频率为基频的1/35~1/32。然后,基于最大工作频率与基频之间的关系,定义了工作频带指标,利用空间模型理论分析了该指标与结构参数的分布规律。(4)加工、组装了传感器及试验平台的实物样机并开展了试验研究。基于Lab VIEW软件开发了传感器的虚拟仪器,并介绍了三种振动台的工作原理,基于此提出三种试验方案。基于所提出的试验方案开展了传感器的试验研究,分别验证了本文所建立的动力学数学模型的正确性。
褚克萍[2](2019)在《空间索网天线重力卸载方法》文中研究指明目前,索网天线广泛应用于航天领域,然而由于地面环境和太空环境存在着重力场差异,且考虑到索网结构大尺度、大柔度、高度非线性的特点,在地面验证中如何对其进行重力卸载成为一项关键技术。针对这一问题,本文开展了以下三个方面的工作:(1)研究了重力下索网结构的刚度非线性问题。首先,本文利用力密度法对无重力环境下的索网结构进行预张力设计,确保索网结构具有一定的刚度。其次,基于无重力环境下的结构状态,推导了重力环境下索网结构的静力平衡控制方程。分析表明重力下索网结构具有刚度非线性,并且索网的预张力、材料特性、几何拓扑形式等因素都对重力下索网的非线性程度有很大影响。最后,针对不同索网结构研究预张力大小、索网材料密度以及天线口径大小等参数对重力下的形面精度的影响。总结出重力环境下材料密度越大、口径越大时,在结构所能承受范围内,尽可能增大预张力,形面精度受重力的影响越小的规律。(2)研究了重力下索网结构形面分析方法。首先,基于悬链线索单元的特性分析,推导悬链线索单元节点力的求解公式。其次,根据竖向索的受力情况,给出了竖向索节点力的计算方法。再次,针对重力索网结构形面的求解问题,基于动力松弛法提出了一种新的数学求解模型。最后,分别以两根悬链线索结构、平面悬链线索网结构和空间网面反射面悬链线索网结构为对象分析上述求解模型的计算精度和速度。结果表明该方法计算精度高、迭代步数少,能够有效解决重力环境下索网结构的形面分析问题,并且具有良好的通用性。(3)研究了索网结构重力卸载的方法。首先,本文通过比较天线反射面重力卸载与形面调整的差异,明确索网天线反射面卸载原则。其次,考虑天线反射面的尺寸、形状以及工作状态,本文选用气球悬吊法对空间索网天线反射面进行重力卸载。然后,针对气球悬吊卸载中卸载点的分布以及卸载力的大小如何确定的问题,本文提出了两种方法,分别为综合卸载方法和基于灵敏度卸载法,并进行了算例分析。通过算例比较发现:综合卸载法和基于灵敏度卸载法卸载效果相差不大。但当卸载点较多时,综合卸载法优化变量增加,会导致优化计算量剧增,优化时间变得较长,很难求解到最优解。基于灵敏度卸载法卸载点分布和卸载力大小的均匀性较好,没有改变索网的内部结构,卸载效果较稳定。
李跃[3](2019)在《并联式3D打印机结构设计及优化研究》文中认为3D打印技术迅速发展,其中以熔融沉积型(FDM)为代表的3D打印机最为人们熟知,由于该打印机成本低、材料利用率高、无污染等优点受到大众欢迎。在打印过程中发现当室内温度较低时打印精度较低,温度较高时,打印精度较高,考虑到熔融沉积成型对温度比较敏感,且在东北地区,冬季和夏季的室内温差达到30℃。基于该背景,本研究自主设计了恒温加热装置,该装置可以控制打印机室内的温度,对低温打印进行温度补偿,降低熔融材料的冷却速率,提高打印精度。此外,本文还自主设计了运动系统、传动系统、整体机架等零部件,利用三维软件CATIA完成了对整个零部件及机械系统的三维建模,并对结构进行了有限元分析及改进,保证结构设计合理。采用自主设计的3D打印系统进行试验分析,以长方体为打印模型,对不同环境温度下的三个打印方向进行了精度测量,结果表明:当环境温度为5℃时,三个打印方向的误差都比较大;当环境温度提高到20℃,每个方向的精度有所提高,表明提高环境温度可以有效改进3D打印质量,提高打印精度。以环境温度、分层厚度和打印速度三个参数进行正交试验,对X方向、Y方向和Z方向的测量结果分别进行正交试验极差分析和方差分析,分析结果表明:环境温度对三个方向的3D打印精度影响较大,分层厚度仅对Z方向有较大影响,而打印速度对三个方向影响较小。通过自主研制的3D打印系统的打印结果可以发现在低温下的打印精度有效得到提高,能够解决低温引起的误差,提高打印质量,该设计可以为3D打印提供技术支持。
张润生[4](2018)在《数字化口腔种植导板设计及3D打印关键问题研究》文中指出口腔种植导板是在口腔种植手术中,一种用于准确定位和确定种植体角度的模板。因其可精确引导种植体的植入方向,术中不需要翻瓣,从而降低了种植手术操作难度,缩短了手术时间,现已在种植治疗中得到广泛应用。但目前国内市场上的商品化种植导板多数为外国品牌,国内在种植导板设计和制造方面的研究较少,因此本文重点对种植导板的设计工艺和3D打印制造精度开展了详细研究。首先,对不同缺牙情况下口腔组织结构的特点进行分析,提出了牙支撑、黏膜支撑和骨支撑三类种植导板的设计工艺流程;对牙冠CBCT图像采用不同阈值进行分割,分析重建模型体积值变化规律,总结了针对个体患者的最佳分割阈值确定公式;针对半自动配准方法中特征点的手工选取费时,依赖操作者经验的问题,本文提出了一套特征点选择策略,提高了配准精度。在导板设计方面,以口腔结构的三维数字模型为基础,结合所选3D打印技术的成型要求,本文设计了导板基体和导向套的结构。针对采集、设计、制造等环节出现误差的问题,分析了产生误差的原因并提出了相应改进措施,使种植导板成型件精度明显提高。本文所设计的种植导板结构,通过导向套与导板之间进行螺纹扣锁紧,解除临床医生的单手握持,使手术操作更加便捷。经临床手术证明,实际种植体相对于术前设计种植体的位置,颈部偏差平均值为0.90mm,根部偏差平均值为1.15mm,角度平均偏差值为4.05°,种植精度达到同期研究水平,为课题的后续改进奠定了基础。
陈畅达[5](2018)在《一种新型复合柔性驱动机构性能的试验研究》文中提出柔性驱动机构其基本结构是刚性滚动螺母体与柔性复合轴共同组成的螺母驱动型螺旋传动机构,滚动螺母体与复合柔性轴间运动性能的好坏对系统性能优劣起到决定性作用。随着驱动螺母与软轴相对位置的变化,软轴有效传动长度会随之发生改变,进而使得软轴的轴向刚度和弯曲刚度发生变化,同时软轴在轴向载荷的作用下将面临失稳,这都影响着柔性驱动机构的传动性能。柔性驱动机构中滚动螺母体与软轴间的滚动摩擦及相对滑动所产生的滑动摩擦都能影响到软轴的传动效率。通过对柔性驱动机构样机的实验研究,分析总结影响柔性驱动机构传动效果的因素,有助于改进驱动机构结构,改善柔性驱动机构性能。本课题建立柔性驱动机构性能测试实验平台,开展实验研究柔性驱动的传动特性。柔性复合轴传动效果实验研究包括仪器的选择、平台设计搭建,软件的编写,以及数据的采集处理和分析,理论计算以及柔性驱动机构的实际应用。通过大量理论分析、试验验证及实际应用,不断完善测试系统,提高系统的可操作性、测量精度及其可靠性。经过对实验数据的分析和处理,对被测复合软轴的传动特性有了深入了解,为今后改善软轴性能,改进软轴结构及提高软轴的应用指明了方向。
任汪洋[6](2017)在《基于FDM成型工艺的桌面级3D打印机优化设计》文中提出熔融沉积成型(Fused Deposition Modeling,FDM)的3D打印技术具有工艺简单、操作环境洁净安全、制造成本较低、材料环保、能直接加工模型等优点,现阶段依旧能够满足很多领域的需求。在熔融沉积成型过程中,3D打印设备的优劣对加工模型的成型质量产生很大影响,本文通过理论分析与实验研究相结合的研究方法,重点从FDM型桌面级3D打印设备性能入手,对其影响模型成型质量的主要因素进行分析研究,以提高打印模型成型质量为目的,提出了相应的优化设计方案。首先从原理、成型工艺过程和后处理三个方面系统地介绍了影响FDM型3D打印模型成型质量的因素,对“台阶效应”误差、挤出丝材误差等作了理论分析;重点分析了 FDM型桌面级3D打印设备性能的影响,确定了论文内容从Z轴传动、喷头组结构、温度控制三个方面展开。其次以Z轴传动为研究对象,给出了梯形螺纹丝杠相关公式,通过理论计算和模型打印实验对其进行了分析研究;论文提出了使用滚珠丝杠进行Z轴传动优化设计的方案,通过理论计算对滚珠丝杠进行了选型。再次以喷头组结构为研究对象,对喷头组铁氟龙管存在受热变形的问题,进行了基于ANSYS的仿真分析;针对弹簧夹紧结构存在出现进丝不稳的现象,论文推导出了挤丝摩擦力公式,并与实际应用状况相对比;论文提出了一种喷头组结构优化设计方案,并通过打印试验证明了优化的喷头组结构在保证进丝稳定方面具有的优势。最后以温度控制方式为研究对象,根据基于Matlab拟合的温度“S”曲线图,温度系统的传递函数采用了一阶惯性滞后环节来近似处理,并通过温度采集实验证明了 PID控制在恒温控制方面存在的缺陷;论文提出了采用模糊控制与PID控制相结合的温度控制优化方案,通过基于Matlab/Simulink仿真试验对模糊PID控制效果进行了分析,分析结果表明模糊PID控制抗温度干扰性更好,能够提高喷头组加热性能,实现恒温控制。
朱景峰[7](2016)在《基于FDM技术的快速成型机设计及工艺参数优化》文中指出3D打印技术已广泛应用在许多领域,包括建筑、工业设计、珠宝设计、土木工程等。3D打印提高了产品创新速度,降低了创新成本。3D打印技术由于其数字化制造,快速成型的工艺特点,可以大量节省研发者制造的时间,加速设计创新实现的速度,有望创造以“个体创意+社区共建+云制造”为代表的新的商业模式。尽管3D打印技术有着广阔的发展空间,但现阶段依然存在着一定的技术局限和缺点,如简单结构部件制造速度较慢、制造精度相对较低、表面加工质量相对粗糙以及使用材料范围和性能相对局限等不足,这些还需要我们进一步探索和研究。本文设计了一款单喷头的FDM成型设备,制作出了第一台试验样机,并以此样机为实验平台进行成型过程中的工艺参数优化探究。论文主要完成的工作如下:(1)在研究FDM成型工艺的基础上,完成了FDM工艺设备的机械系统总体方案设计,主要包括XYZ轴运动方式的设计,挤出机构设计以及整体设备的虚拟装配,同时制作出试验样机一台并完成了调试和正常的打印工作。(2)完成了FDM快速成型机的控制系统的搭建,针对主要的电路模块进行了电路分析,主要包括Arduino Mega2560微控制器电路、步进电机驱动电路、喷头温度控制电路、通信接口电路、电源模块电路以及行程开关电路,完成了电路组装调试以及固件的修改完善。(3)从硬件和软件参数设置两方面分析了Q-01型快速成型机影响成型精度的误差来源、误差形成机理及其影响因素分析。针对硬件因素而产生的误差,提出了改进方法与优化方向;针对实际打印过程中存在的五个主要问题,从软件参数设置角度分析了其形成机理,并提供了相应的解决方案,为进一步提高该设备的打印精度提供了重要参考依据。(4)针对快速成型工艺中的尺寸精度,确定出影响成型件质量的主要工艺参数,运用田口方法,通过正交试验法进行工艺实验,得出单目标下的参数优化组合,然后运用灰色理论的相关知识在田口方法的基础上对多目标参数进行了优化,给出了参数优化组合,并形成一套完整的基于参数优化设置的成型工艺规程,对成型精度和相关工艺参数的选取都具有指导意义。
魏辉[8](2016)在《FDM成型质量及支撑策略的研究》文中提出3D打印制造技术在快速成型(Rapid Prototyping, RP)领域的发展相当迅速,熔融沉积制造(Fused Deposition Modeling, FDM)类型的3D打印机以其低设备成本、低使用成本和高精度的优势而在国内快速推广,然而FDM成型技术的成型质量成为制约其发展的主要因素。本文针对FDM成型技术中涉及影响打印成型精度的因素进行了研究,为改善FDM成型质量做出了相应的理论研究,设计了一种新的支撑策略,在工程应用上有一定的实用意义。成型质量是衡量3D打印机优劣的重要标准,因此对FDM成型机的成型质量的研究具有重要意义。本文主要研究内容如下:(1)针对影响3D打印机成型质量的各个因素进行了分析,归纳了在成型过程中各个因素对成型质量的影响,并给出相应的对策;(2)分析了成型过程中涉及的几个重要工艺参数,然后设计实验进行验证分析,给出了如何调整工艺参数用以改善成型质量的参考建议;(3)列举了各种支撑生成的策略,通过实验来验证各类型支撑结构对成型件表面的影响;(4)设计了一种提高支撑面表面质量的算法,最后通过实验验证了新的支撑算法的优越性。本文对影响FDM成型系统成型质量的因素进行研究,提出了根据实际情况改变成型工艺的方法和新的支撑生成算法,实验表明此种支撑算法对提高成型质量有较好的效果,提高了加工速度,节省了材料。
桑鹏飞[9](2015)在《熔融沉积扫描路径规划及试验研究》文中研究表明快速成型技术(Rapid Prototyping,RP)是二十世纪八十年代后期发展起来的一项先进制造技术,该技术发展到今天,已趋于成熟和完善。熔融沉积成型(Fused Deposition Modeling,FDM)工艺作为快速成型技术的一种,具有运行成本低、制件可打磨性好、设备轻巧、环保等优点,这种技术被大量用在新产品研发、快速模具制作、医疗器械的设计开发和人体器官的原型制造等方面。鉴于FDM工艺如此广泛的应用和众多优点,自主开发一套成熟的FDM快速成型系统,并研究限制FDM成型制件的精度和强度的因素显得非常有意义。首先,从原理性误差、成型过程中的误差和后处理过程中的误差三个方面分析了整个FDM成型过程中影响成型精度的各种因素,建立了成型制件的翘曲变形模型,并提出了相应的对策,为后续的成型件精度分析提供了理论依据。其次,提出一套完整的结构设计方案并完成整个系统的加工、装配以及样机的实际生产。采用“PC+可编程运动控制器”构架的开放式FDM系统硬件体系结构,开发了FDM快速成型机控制系统,实现对FDM设备的运动控制。同时,在分析了常见的FDM工艺路径规划方式以后,提出了一种新的分区域偏置复合扫描填充路径及其规划算法。最后,以FDM快速成型机为试验平台,以成型制件的翘曲变形量为测量指标,针对成型过程主要工艺参数和路径规划方式进行正交试验。研究了各因素对翘曲变形的影响规律及各自的影响程度。
荀倩[10](2015)在《飞行器永磁同步电动舵机控制系统研究与设计》文中研究指明飞行器电动舵系统作为整个飞行控制系统的执行机构,是一种复杂的机电一体化系统,同时也是一种高精度的位置伺服系统,对飞行器的姿态控制具有重要作用。舵面在偏转过程中,舵机输出轴承受多种时变负载力矩的作用,因此要求舵系统能够克服负载力矩的影响,按给定的规律运动,保证飞行器正确的飞行姿态。本文结合实际情况,设计了一种永磁同步电动舵机驱动器,研究了基于两相正交型开关霍尔转子位置预估方法,实现了电动舵机的调速控制,在此基础上对永磁同步电机的抗负载扰动控制策略进行了研究。首先,分析了永磁同步电动舵机工作原理,介绍了PMSM的数学模型,在此基础上阐述了矢量控制理论,确定采用id=0的控制方法,得到系统的控制框图,并推导了系统等效传递函数,分析了电动舵机的舵面负载特性及其对电动舵机性能的影响。其次,转子位置检测在矢量控制中扮演着重要的角色,本文设计了两相正交型开关霍尔转子位置检测算法,并对霍尔位置估算方法引起的原理误差和霍尔安装不正交引起的固有误差进行了分析,通过仿真验证了采用两相正交型霍尔传感器进行转子位置检测的可行性。然后,在传统矢量控制的基础上,为补偿负载变化引起的转速波动,在负载突变瞬间需要对转矩电流进行补偿,本文提出全维和降阶负载转矩观测器,并通过仿真对两种观测器进行了对比,仿真结果表明降阶观测器具有参数易调节、观测速度快等特点。此后分析了转动惯量对负载转矩观测的影响,采用梯度校正方法对转动惯量进行了辨识,通过仿真研究了辨识参数对惯量辨识结果的影响。最后,研制了一款可驱动1.5k W永磁同步电机的驱动器,在此实验样机上进行了转子位置检测和抗负载扰动实验。实验结果表明:采用两相正交型开关霍尔传感器进行转子位置检测,可以得到较好的位置精度,矢量控制效果较佳,梯度校正方法用于转动惯量辨识有一定的意义。设计的降阶负载转矩观测器能有效的观测转矩变化,降阶转矩观测器的输出作为电流前馈补偿与永磁同步电机矢量控制相结合,能有效提升永磁同步电动舵机转速环的鲁棒性。
二、计算人体运动内力矩的一项原理性误差(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、计算人体运动内力矩的一项原理性误差(论文提纲范文)
(1)并联式六维加速度传感器的动力学研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
注释表 |
第一章 绪论 |
1.1 课题背景和研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 六维加速度传感器的原理样机 |
1.2.2 六维加速度传感器的运动学 |
1.2.3 六维加速度传感器的动力学 |
1.2.4 六维加速度传感器的工作频带 |
1.3 本文研究内容与章节安排 |
第二章 六维加速度传感器的运动学 |
2.1 引言 |
2.2 传感器的工作原理及坐标系建立 |
2.2.1 工作原理 |
2.2.2 结构模型及坐标系建立 |
2.3 拓扑特性分析 |
2.3.1 自由度分析 |
2.3.2 耦合度分析 |
2.4 正向运动学分析 |
2.4.1 位姿正解 |
2.4.2 速度正解 |
2.4.3 算例验证 |
2.5 本章小结 |
第三章 六维加速度传感器的正向动力学 |
3.1 引言 |
3.2 正向动力学方程的构建 |
3.3 输出量的协调方程 |
3.4 正向动力学方程的求解 |
3.5 正向动力学方程的算例验证 |
3.6 基础激励对关键零部件变形的影响 |
3.6.1 单加速度作用 |
3.6.2 双加速度作用 |
3.6.3 关键零件的最大变形规律 |
3.7 本章小结 |
第四章 六维加速度传感器的反向动力学 |
4.1 引言 |
4.2 预备工作 |
4.3 反向动力学方程 |
4.3.1 基于Hamilton正则方程 |
4.3.2 基于Newton-Euler方程和辅助角速度 |
4.3.3 基于Newton-Euler方程和Routh方程 |
4.4 结果讨论 |
4.4.1 运动学对反向动力学的影响 |
4.4.2 三种建模方法对比分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 构型、扰动对反向动力学方程计算结果的影响 |
5.1 引言 |
5.2 构型对反向动力学解算精度的影响 |
5.2.1 影响规律分析 |
5.2.2 影响机理分析 |
5.3 方程中含扰动时的修正算法 |
5.3.1 含小扰动时的误差补偿算法 |
5.3.2 含大扰动时的故障修复算法 |
5.4 本章小结 |
第六章 六维加速度传感器的基频及工作频带 |
6.1 引言 |
6.2 系统运动微分方程的建立与求解 |
6.2.1 假设条件 |
6.2.2 系统运动微分方程的建立 |
6.2.3 支链刚度分析 |
6.2.4 基频的求解 |
6.3 工作频带研究 |
6.4 关于工作频带的性能图谱 |
6.5 本章小结 |
第七章 六维加速度传感器的实物样机试验 |
7.1 引言 |
7.2 试验方案与试验平台 |
7.2.1 试验方案 |
7.2.2 虚拟仪器 |
7.2.3 标定平台 |
7.3 试验过程及结果分析 |
7.3.1 正向动力学的验证试验 |
7.3.2 反向动力学的验证试验 |
7.3.3 扰动修正算法的验证试验 |
7.3.4 工作频带的验证试验 |
7.4 本章小结 |
第八章 总结与展望 |
8.1 主要工作及创新点 |
8.2 不足与展望 |
在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
参考文献 |
(2)空间索网天线重力卸载方法(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
符号对照表 |
缩略语对照表 |
第一章 绪论 |
1.1 背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 索网结构非线性研究现状 |
1.2.2 悬链线索单元研究现状 |
1.2.3 重力卸载方法研究现状 |
1.3 论文主要工作 |
第二章 重力下索网结构的刚度非线性 |
2.1 引言 |
2.2 索网结构预张力设计 |
2.3 重力下索网结构刚度非线性平衡方程 |
2.4 重力下索网结构刚度非线性的影响因素 |
2.4.1 单层平面索网结构 |
2.4.2 空间对称索网结构 |
2.4.3 空间非对称索网结构 |
2.5 小结 |
第三章 重力下索网结构形面分析 |
3.1 引言 |
3.2 悬链线索单元特性分析 |
3.2.1 悬链线索单元 |
3.2.2 竖向索单元 |
3.3 基于动力松弛法求解 |
3.3.1 动力松弛法的基本思想 |
3.3.2 重力环境下索网结构的求解方法 |
3.4 算例分析 |
3.4.1 两根悬链线索 |
3.4.2 平面悬链线索网结构 |
3.4.3 空间网状反射面悬链线索网结构 |
3.5 小结 |
第四章 索网结构的重力卸载 |
4.1 引言 |
4.2 重力卸载与形面调整区别 |
4.3 索网结构重力卸载 |
4.3.2 综合卸载法 |
4.3.3 基于灵敏度卸载法 |
4.4 算例分析 |
4.5 小结 |
第五章 总结与展望 |
5.1 研究总结 |
5.2 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(3)并联式3D打印机结构设计及优化研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 3D打印技术的国内外研究现状 |
1.3 3D打印的工作原理 |
1.4 主要研究内容 |
第2章 并联式3D打印机总体框架设计 |
2.1 几种常见的3D打印机简介 |
2.2 并联式3D打印机系统概述 |
2.3 并联式3D打印机的选型 |
2.3.1 传动系统选型 |
2.3.2 直线导轨选型 |
2.3.3 喷头选型 |
2.3.4 电机选型 |
2.4 并联式3D打印机结构设计 |
2.4.1 3D打印机的框架结构 |
2.4.2 底座支架结构 |
2.4.3 直线导轨设计 |
2.4.4 滚珠丝杠设计 |
2.4.5 背板设计 |
2.5 三维装配 |
2.6 本章小结 |
第3章 有限元分析及改进 |
3.1 ANSYS简介 |
3.2 机架有限元分析 |
3.2.1 三维模型的建立 |
3.2.2 材料设置与网格划分 |
3.2.3 结果分析 |
3.3 模态分析 |
3.3.1 网格划分 |
3.3.2 结果分析 |
3.4 机架结构优化 |
3.4.1 优化方案的设计 |
3.4.2 优化后机架分析 |
3.4.3 优化结果 |
3.5 本章小结 |
第4章 打印机室内恒温控制系统 |
4.1 并联结构3D打印机成型精度的分析 |
4.2 打印室内温度的计算 |
4.2.1 加热打印机内部所需要的能量 |
4.2.2 耗散量的计算 |
4.2.3 电阻器提供的能量 |
4.3 电气控制系统的选型以及编程 |
4.4 PID控制器调试方法 |
4.5 本章小结 |
第5章 并联结构3D打印机试验结果分析 |
5.1 打印试验前期准备 |
5.1.1 打印模型和参数选择 |
5.1.2 打印耗材的选择 |
5.1.3 试验结果分析 |
5.2 正交试验分析 |
5.2.1 正交试验极差分析 |
5.2.2 正交试验方差分析 |
5.3 本章小节 |
第6章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
(4)数字化口腔种植导板设计及3D打印关键问题研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 3D打印的发展与应用 |
1.1.1 3D打印技术的概述 |
1.1.2 几种典型3D打印工艺的介绍 |
1.2 口腔种植导板 |
1.2.1 口腔种植导板概述 |
1.2.2 口腔种植导板3D打印的需求 |
1.3 国内外3D打印种植导板研究现状 |
1.4 课题主要研究内容及研究意义 |
1.4.1 课题研究意义 |
1.4.2 课题主要研究的内容 |
1.5 本章小结 |
第2章 3D打印种植导板的设计、制造工艺研究 |
2.1 数字化植牙工艺流程 |
2.2 3D打印导板的设计、制造工艺 |
2.2.1 3D打印种植导板的分类 |
2.2.2 3类种植导板的设计与制造工艺 |
2.3 3D打印种植导板的数据采集方法 |
2.3.1 牙冠与黏膜表面信息采集方法 |
2.3.2 口腔颌骨结构信息采集方法 |
2.4 3D打印种植导板的设计过程 |
2.4.1 牙支撑式导板的设计过程 |
2.4.2 黏膜支撑式导板的设计流程 |
2.4.3 骨支撑式导板的设计方法 |
2.5 3D打印种植导板的制造方法 |
2.6 本章小结 |
第3章 牙颌数字模型重构的关键问题 |
3.1 牙冠分割最佳阈值确定与检测 |
3.1.1 最佳分割阈值的确定 |
3.1.2 CBCT重建牙冠模型体积检测 |
3.2 石膏模型与CBCT重建模型的配准问题研究 |
3.2.1 三维配准的原理 |
3.2.2 半自动配准的特征点选取策略 |
3.2.3 半自动配准精度检测 |
3.3 本章小结 |
第4章 面向3D打印的种植导板结构设计 |
4.1 面向3D打印的种植导板结构设计规则 |
4.1.1 基于3D打印的结构设计约束 |
4.1.2 种植导板设计需求 |
4.2 种植导板结构设计 |
4.2.1 牙支撑式种植导板结构设计 |
4.2.2 黏膜支撑式种植导板结构设计 |
4.2.3 骨支撑式种植导板结构设计 |
4.3 导向套结构设计 |
4.4 本章小结 |
第5章 种植导板的误差分析 |
5.1 数据采集的误差分析 |
5.1.1 光学扫描的误差分析 |
5.1.2 CBCT扫描的误差分析 |
5.2 导板结构设计的误差分析 |
5.2.1 导向套中心偏移误差 |
5.2.2 牙槽骨吸收的误差分析 |
5.3 3D打印成型精度的影响因素分析 |
5.3.1 切层处理产生的误差 |
5.3.2 STL文件格式转化带来的误差 |
5.3.3 支撑设置产生的误差 |
5.3.4 后处理产生的误差 |
5.4 种植导板成型精度检验 |
5.4.1 导向孔检测 |
5.4.2 导板内表面检测 |
5.5 本章小结 |
第6章 3D打印种植导板的临床应用 |
6.1 引言 |
6.2 实验设备与病例来源 |
6.2.1 设备 |
6.2.2 病例来源 |
6.3 实验过程 |
6.3.1 牙支撑式导板辅助下的种植手术 |
6.3.2 黏膜支撑式导板辅助下的种植手术 |
6.4 结果与评价 |
6.4.1 术后准确度评价标准 |
6.4.2 数据测量与精度分析 |
6.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间所发表的论文 |
致谢 |
(5)一种新型复合柔性驱动机构性能的试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 柔性驱动方式调研 |
1.2.2 驱动方式性能测试平台调研 |
1.3 课题研究内容 |
1.4 小结 |
第二章 新型柔性驱动机构分析及测试平台搭建 |
2.1 引言 |
2.2 新型柔性驱动机构传动原理及特点 |
2.3 柔性驱动机构性能测试需求分析 |
2.4 新型柔性驱动机构的设计 |
2.4.1 复合软轴设计 |
2.4.2 驱动螺母体的设计 |
2.5 新型柔性驱动机构性能测试平台搭建 |
2.5.1 试验平台方案设计原则 |
2.5.2 驱动方式确定 |
2.5.3 测试平台搭建 |
2.5.4 性能测试平台软件系统设计 |
2.6 小结 |
第三章 柔性驱动机构传动性能实验研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验过程设计 |
3.2.1 正交试验设计的概念与意义 |
3.2.2 柔性驱动机构的正交试验设计 |
3.3 柔性驱动机构传动性能研究实验 |
3.3.1 驱动行程实验 |
3.3.2 驱动力实验 |
3.3.3 滚子打滑率实验 |
3.3.4 驱动效率实验 |
3.4 小结 |
第四章 传动性能分析 |
4.1 引言 |
4.2 柔性驱动机构极限驱动行程的分析 |
4.3 柔性驱动机构输出力的分析 |
4.4 柔性驱动机构滚子打滑率分析 |
4.5 柔性驱动机构效率分析 |
4.6 误差分析 |
4.6.1 试验装置误差 |
4.6.2 原理性误差 |
4.6.3 操作误差 |
4.7 小结 |
第五章 总结与展望 |
5.1 柔性驱动机构传动性能实验研究总结 |
5.2 对柔性驱动机构的展望 |
5.3 对柔性驱动机构性能测试试验平台的展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
(6)基于FDM成型工艺的桌面级3D打印机优化设计(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 选题背景 |
1.2 3D打印技术的发展概况 |
1.2.1 3D打印技术基本原理与基本流程 |
1.2.2 3D打印机发展重要事记 |
1.2.3 3D打印技术应用领域 |
1.2.4 3D打印技术面临的主要问题 |
1.3 FDM成型工艺的3D打印技术发展概况 |
1.3.1 FDM型3D打印技术原理与技术特点 |
1.3.2 FDM型3D打印技术研究现状 |
1.4 研究目的、意义和主要研究内容 |
1.4.1 课题来源 |
1.4.2 研究目的、意义 |
1.4.3 研究内容 |
第二章 FDM型3D打印模型成型质量的影响因素分析 |
2.1 引言 |
2.2 原理性误差 |
2.2.1 3D打印设备误差 |
2.2.2 三维CAD模型误差 |
2.2.3 切片产生的误差 |
2.3 打印过程误差 |
2.3.1 挤出丝材宽度引起的误差 |
2.3.2 材料收缩引起的误差 |
2.3.3 工艺参数引起的误差 |
2.4 后处理误差 |
2.5 影响成型质量的主要因素分析 |
2.5.1 模型“台阶效应”误差的分析 |
2.5.2 挤出丝材误差分析 |
2.6 FDM型桌面级3D打印机分析 |
2.6.1 FDM型桌面级3D打印机系统组成 |
2.6.2 Z轴传动的影响 |
2.6.3 喷头组结构的影响 |
2.6.4 温度控制的影响 |
2.7 本章小结 |
第三章 Z轴传动分析与优化设计 |
3.1 引言 |
3.2 梯形螺纹丝杠理论分析 |
3.2.1 梯形螺纹丝杠相关公式 |
3.2.2 梯形螺纹丝杠理论计算 |
3.3 Z轴传动实验分析 |
3.3.1 Z轴传动实验 |
3.3.2 实验结果分析 |
3.4 Z轴运动优化设计 |
3.4.1 优化原理与方法 |
3.4.2 滚珠丝杠的选择 |
3.4.3 滚珠丝杠选型计算 |
3.4.4 计算结果分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 喷头组结构分析与优化设计 |
4.1 引言 |
4.2 3D打印机喷头组简介 |
4.2.1 喷头组结构组成 |
4.2.2 喷头组功能区组成 |
4.2.3 喷头组打印特性 |
4.3 喷头组铁氟龙管受热变形分析 |
4.3.1 ANSYS仿真软件简介 |
4.3.2 铁氟龙管受热变形分析 |
4.4 喷头组挤出机结构分析 |
4.4.1 挤出机进丝摩擦力公式推导 |
4.4.2 实际应用情况分析 |
4.5 喷头组结构的优化设计 |
4.5.1 优化原理与方法 |
4.5.2 喷头组结构设计方案 |
4.5.3 打印试验 |
4.5.4 试验结果分析 |
4.6 本章小结 |
第五章 温度控制分析与优化设计 |
5.1 引言 |
5.2 Arduino MEGA2560温度控制方式分析 |
5.2.1 Arduino MEGA2560介绍 |
5.2.2 Arduino MEGA2560的温度PID控制 |
5.3 基于Matlab/Simulink的PID控制仿真分析 |
5.3.1 Matlab/simulink软件简介 |
5.3.2 温度控制系统传递函数获取 |
5.3.3 基于Matlab/Simulink的温度仿真分析 |
5.4 温度测试实验 |
5.4.1 实验过程 |
5.4.2 数据拟合与结果分析 |
5.5 喷头组温度控制优化设计 |
5.5.1 优化原理与方法 |
5.5.2 基于Matlab/Simulink的模糊PID控制仿真试验 |
5.5.3 仿真结果比较 |
5.6 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 论文创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
(7)基于FDM技术的快速成型机设计及工艺参数优化(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 熔融沉积成型 |
1.3 国内外发展现状 |
1.4 论文主要研究内容 |
第二章 FDM工艺设备机械系统设计 |
2.1 XYZ轴运动方式设计 |
2.2 挤出机构设计 |
2.3 FDM设备的虚拟设计 |
2.4 本章小结 |
第三章 FDM快速成型机控制系统 |
3.1 Arduino Mega2560微控制器电路 |
3.2 步进电机驱动电路 |
3.3 挤出机喷头温度控制电路 |
3.4 通信接口电路 |
3.5 电源模块电路 |
3.6 行程开关电路 |
3.7 本章小结 |
第四章 打印精度的实验分析 |
4.1 硬件对打印精度的影响 |
4.2 软件参数设置对打印精度影响 |
4.3 本章小结 |
第五章 制件尺寸精度的工艺参数优化 |
5.1 试验方法 |
5.2 试验设计 |
5.3 基于田口方法的单目标参数优化与分析 |
5.4 基于灰关联分析的多目标参数优化与分析 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 工作总结 |
6.2 研究展望 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
个人简历及论文发表情况 |
(8)FDM成型质量及支撑策略的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景与意义 |
1.1.1 快速成型技术概述 |
1.1.2 三维快速成型技术简介 |
1.2 三维快速成型技术的应用 |
1.2.1 原型件设计 |
1.2.2 模具设计及制造 |
1.2.3 生物制造 |
1.2.4 制药工程 |
1.2.5 时装设计 |
1.3 国内外现状 |
1.3.1 国内现状 |
1.3.2 国外现状 |
1.4 研究背景 |
1.5 本课题主要研究内容 |
第2章 FDM成型质量影响因素 |
2.1 前期数据处理误差 |
2.1.1 STL文件转换误差 |
2.1.2 分层处理误差 |
2.2 熔融堆积成型误差 |
2.2.1 机器误差因素 |
2.2.2 材料变形产生的误差 |
2.2.3 加工参数设置误差 |
2.3 后处理误差 |
2.3.1 去除支撑产生误差 |
2.3.2 表面处理产生误差 |
2.4 小结 |
第3章 成型件表面质量的研究与实验 |
3.1 成型模型表面褶皱变形模型建立 |
3.2 实验验证造成成型件变形的原因 |
3.2.1 实验设计 |
3.2.2 倾角对成型质量影响 |
3.2.3 温度对成型质量影响 |
3.2.4 层厚对成型质量影响 |
3.2.5 成型速度对成型质量影响 |
3.3 实验结论 |
3.4 小结 |
第4章 FDM支撑结构对成型质量的影响与实验 |
4.1 引言 |
4.2 支撑的作用 |
4.3 待支撑区域的识别 |
4.3.1 待支撑面的识别 |
4.3.2 悬吊边的识别 |
4.3.3 悬吊点的识别 |
4.4 支撑类型 |
4.5 支撑结构的生成方法 |
4.5.1 手动添加支撑 |
4.5.2 自动生成结构 |
4.6 支撑对比实验 |
4.7 小结 |
第5章 支撑策略优化与实验 |
5.1 数据处理流程 |
5.2 相关切片算法 |
5.2.1 读取STL |
5.2.2 分割模型 |
5.2.3 交点线段生成过程 |
5.2.4 三角面片整合 |
5.2.5 扫描路径生成 |
5.2.6 扫描填充 |
5.3 支撑生成要求 |
5.4 支撑策略设计 |
5.5 测试模型 |
5.6 实验验证 |
5.7 小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间参加的科研项目和成果 |
(9)熔融沉积扫描路径规划及试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
注释表 |
缩略词 |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 熔融沉积快速成型技术简介 |
1.3 快速成型设备国内外研究现状 |
1.4 国内外快速成型扫描方式研究现状 |
1.5 本文主要研究内容 |
第二章 熔融沉积成型精度分析 |
2.1 引言 |
2.2 前期数据处理对成型精度的影响 |
2.2.1 CAD模型STL格式拟合误差 |
2.2.2 分层切片误差 |
2.3 FDM成型过程对精度的影响 |
2.3.1 FDM成型设备引起的误差 |
2.3.2 FDM成型材料引起的误差 |
2.3.3 FDM成型工艺误差 |
2.3.3.1 FDM翘曲变形模型的建立 |
2.3.3.2 翘曲变形模型分析 |
2.3.3.3 减小FDM制件翘曲变形的措施 |
2.4 FDM制件后处理对精度的影响 |
2.5 本章小结 |
第三章 熔融沉积成型机设计 |
3.1 常见FDM机械系统分析 |
3.1.1 常见的FDM快速成型机结构 |
3.1.2 FDM机械结构比较分析 |
3.2 机械结构总体设计 |
3.2.1 基本设计原则 |
3.2.2 FDM快速成型机主要技术指标 |
3.2.3 设备主要部件选型 |
3.2.4 机身结构设计 |
3.2.5 机械系统装配 |
3.3 控制系统设计 |
3.3.1 硬件系统设计 |
3.3.2 软件系统设计 |
3.4 本章小结 |
第四章 熔融沉积成型扫描路径研究 |
4.1 引言 |
4.2 现有扫描方式及特点 |
4.3 扫描方式对制件性能的影响 |
4.3.1 扫描方式对制件精度的影响 |
4.3.2 扫描方式对制件强度的影响 |
4.3.3 扫描方式对制件成型效率的影响 |
4.4 分区域偏置复合扫描方式研究 |
4.4.1 基本概念 |
4.4.2 单调区域划分算法 |
4.4.3 凸多边形划分算法 |
4.4.4 偏置扫描算法 |
4.5 本章小结 |
第五章 熔融沉积成型机试验验证 |
5.1 正交试验设计 |
5.1.1 试验设备及条件 |
5.1.2 试验方法 |
5.1.3 试验设计 |
5.2 基于正交试验的参数优化和分析 |
5.2.1 正交试验结果分析 |
5.2.2 试验结果分析 |
5.3 扫描方式成型试验及结果分析 |
5.3.1 试验设备及条件 |
5.3.2 试验设计 |
5.3.3 试验结果分析 |
5.4 本章小结 |
第六章 总结和展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
(10)飞行器永磁同步电动舵机控制系统研究与设计(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
注释表 |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景与意义 |
1.2 电动舵机的组成及研究现状 |
1.2.1 电动舵机的结构和工作原理 |
1.2.2 电动舵机的研究现状 |
1.3 永磁同步伺服系统控制策略 |
1.4 转子位置检测国内外研究现状 |
1.5 抗负载扰动国内外研究现状 |
1.6 转动惯量辨识国内外研究现状 |
1.7 本文研究内容 |
第二章 永磁同步电动舵机工作原理 |
2.1 引言 |
2.2 永磁同步电动舵机数学模型 |
2.2.1 永磁同步电动舵机的基本方程 |
2.2.2 坐标变换 |
2.2.3 永磁同步电动舵机在旋转坐标系下的数学模型 |
2.3 永磁同步电动舵机的矢量控制 |
2.3.1 矢量控制的工作原理 |
2.3.2 矢量控制关键技术 |
2.3.3 矢量控制系统等效传递函数 |
2.4 舵面负载特性及其对电动舵机性能的影响 |
2.4.1 舵面负载特性 |
2.4.2 铰链力矩对舵机性能的影响 |
2.5 本章小结 |
第三章 基于霍尔传感器的电动舵机转子位置检测研究 |
3.1 引言 |
3.2 霍尔传感器位置估算原理 |
3.2.1 霍尔传感器在转子位置检测的应用 |
3.2.2 转子位置检测原理 |
3.2.3 转子初始位置确定及启动过程分析 |
3.3 霍尔估算方法的数字化实现 |
3.4 霍尔估算误差分析 |
3.4.1 原理误差分析 |
3.4.2 固有误差分析 |
3.5 基于霍尔传感器的位置估算仿真研究 |
3.6 本章小结 |
第四章 基于负载转矩观测的PMSM抗扰动策略研究 |
4.1 引言 |
4.2 状态观测器的基本原理 |
4.3 PMSM状态观测器 |
4.3.1 全维状态观测器的原理与设计 |
4.3.2 降阶状态观测器的原理与设计 |
4.3.3 状态观测器仿真研究 |
4.4 基于转矩电流前馈补偿的永磁同步电机控制 |
4.5 转动惯量辨识研究 |
4.5.1 转动惯量对转矩观测器的影响 |
4.5.2 基于梯度校正方法的惯量辨识 |
4.5.3 PMSM惯量辨识仿真研究 |
4.6 本章小结 |
第五章PMSM电动舵机控制系统实验系统设计与分析 |
5.1 引言 |
5.2 实验平台介绍 |
5.2.1 实验平台硬件结构 |
5.2.2 实验平台软件设计 |
5.3 实验结果与分析 |
5.3.1 矢量控制实验 |
5.3.2 抗负载扰动实验 |
5.4 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
四、计算人体运动内力矩的一项原理性误差(论文参考文献)
- [1]并联式六维加速度传感器的动力学研究[D]. 王林康. 南京林业大学, 2021
- [2]空间索网天线重力卸载方法[D]. 褚克萍. 西安电子科技大学, 2019(05)
- [3]并联式3D打印机结构设计及优化研究[D]. 李跃. 长春理工大学, 2019(01)
- [4]数字化口腔种植导板设计及3D打印关键问题研究[D]. 张润生. 河北科技大学, 2018(01)
- [5]一种新型复合柔性驱动机构性能的试验研究[D]. 陈畅达. 北京邮电大学, 2018(11)
- [6]基于FDM成型工艺的桌面级3D打印机优化设计[D]. 任汪洋. 合肥工业大学, 2017(01)
- [7]基于FDM技术的快速成型机设计及工艺参数优化[D]. 朱景峰. 宁夏大学, 2016(02)
- [8]FDM成型质量及支撑策略的研究[D]. 魏辉. 浙江工业大学, 2016(04)
- [9]熔融沉积扫描路径规划及试验研究[D]. 桑鹏飞. 南京航空航天大学, 2015(03)
- [10]飞行器永磁同步电动舵机控制系统研究与设计[D]. 荀倩. 南京航空航天大学, 2015(12)