《並/混聯式汽車塗裝輸送機構創新設計與控制研究》是依託江蘇大學，由高國琴擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：並/混聯式汽車塗裝輸送機構創新設計與控制研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：高國琴
- 依託單位：江蘇大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
汽車塗裝輸送機決定電泳塗裝生產線布局及車身塗裝質量。目前塗裝生產線上採用的新一代RoDip輸送機和多功能太空梭等採用懸臂樑結構，難以承受重載荷，且結構複雜，製造安裝工藝要求高。並/混在線上構具有高剛度、高承載優點，能實現多自由度、多模式運動，與汽車電泳塗裝工藝要求相吻合。擬將並/混在線上構運動原理與電泳塗裝工藝相結合，提出新型並/混聯式輸送機構，以期克服現有輸送機缺陷和技術難點，探索塗裝輸送機發展新趨勢；研究以並/混在線上構構建重載荷、多模式運動裝備的創新原理，以期拓展其套用領域；採用現代數學工具探尋建立切合工程套用需求的力學行為特性評價方法和體系，實現新機構全局最佳化；針對兩邊對稱升降、大跨距、可變大載荷、多模式運動的特異型新機構的同步協調控制問題，探尋建立基於同步誤差和動力學模型的光滑滑模實時控制理論與方法。研究成果有助於豐富機構學理論及控制技術套用，有利於提高我國汽車製造裝備的自主創新能力。
結題摘要
現有汽車電泳塗裝輸送機在結構、製造和套用上仍存在一定程度上的缺陷和技術難點。項目面向汽車塗裝輸送機的工程套用需求，基於以並/混聯式機構克服現有輸送機採用懸臂樑串聯結構的結構缺陷、突破其在製造和套用上的技術難點的創新設計思路，以力圖解決其關鍵問題為契機，著重研究了新型並/混聯式輸送機構的構型設計、性能分析、性能評價、參數最佳化設計及同步協調控制等問題。研究結果主要分為以下三個方面：（1）通過分析汽車電泳塗裝工藝，並對國際先進水平輸送機進行功能分解，確定了新型輸送機構及其控制系統的功能和性能要求，通過系統構型綜合的方法，得到了可工程實現的若干種並/混聯式機構新構型；（2）為解決新構型機構性能分析、評價與參數最佳化設計問題，提出了結合解析幾何法、旋量理論與虛功原理的機構動力學建模方法、表征新型並/混聯式機構從機構輸入端到機構輸出端的運動/力傳遞效率的分析評價方法，建立了考慮最大動載荷能力、能量和條件數的性能評價指標體系及其機構最佳化設計方法；（3）針對兩邊對稱升降、大跨距、可變大載荷、多模式運動、存在支路間耦合的新構型並/混聯式機構特點，建立了有效的同步滑模控制理論與方法。在理論研究、MATLAB仿真及虛擬樣機仿真分析的基礎上，研製了新構型並/混聯式樣機機構及其分散式計算機控制系統實驗平台，完成了滿足汽車電泳塗裝輸送要求的樣機機構系統運行實驗。該研究豐富了機構學理論及控制理論的研究內容，對拓寬並/混聯式機構套用領域、提高我國汽車製造裝備的自主創新能力具有積極意義。
