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GMM模型的棒收缩状态优化探究

时间:2023-06-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:在驱动信号的缓慢下降阶段,GMM棒收缩,其双自由度动力学模型如图4-18所示,图中,分别为m1和m2的位移,分别为m1和m2受到的摩擦力。图4-18收缩过程的双自由度动力学模型GMM棒收缩时,M 2对M 1的冲击力F′1=,两质量块同样有四种运动形式:M 1=M 2。GMM棒收缩过程中,惯性式直线致动器要实现稳定的步进位移输出,需满足第三种运动形式,即满足条件。

GMM模型的棒收缩状态优化探究

在驱动信号的缓慢下降阶段,GMM棒收缩,其双自由度动力学模型如图4-18所示,图中,分别为m1和m2的位移,分别为m1和m2受到的摩擦力。

图4-18 收缩过程的双自由度动力学模型

GMM棒收缩时,M 2对M 1的冲击力F′1,两质量块同样有四种运动形式:

(1)M 1=M 2。 此时,两个质量块受到的收缩力和摩擦力相同,二者相向运动,

(2)M 1>M 2。质量块A受到的摩擦力大于质量块B受到的摩擦力,二者相向运动,

(3)M 1>M 2。此时质量块A受到的收缩力不足以克服最大静摩擦力,质量块A保持静止,质量块B向左运动。

(4)M 1>M 2。两个质量块质量足够大,收缩力不足以使二者运动,两个质量块都静止,此种情况不予考虑。

GMM棒收缩过程中,惯性式直线致动器要实现稳定的步进位移输出,需满足第三种运动形式,即满足条件。GMM收缩过程中质量块A保持静止,质量块B向质量块A移动,收缩过程可简化为单自由度动力学模型,如图4-19所示。此时m1固定,GMM棒和柔性铰链随m2运动,GMM棒和柔性铰链的等效质量分别为m G和m F,此时M 2=m2+m G+m F。(www.xing528.com)

图4-19 收缩过程的单自由度动力学模型

GMM棒收缩时驱动体的动态运动微分方程可简化为

同样联立第3章的各物理场模型,可得惯性式致动器收缩状态的位移输出模型,式(4-25)与3.7节中GMM棒多自由度位移模型的对应关系为

式(4-25)同样可转化为状态空间表达式:

式中,

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