| 摘要 | 第13-15页 |
| Abstract | 第15-16页 |
| 第一章 绪论 | 第17-37页 |
| 1.1 课题来源与研究背景 | 第17-18页 |
| 1.1.1 课题来源 | 第17页 |
| 1.1.2 研究背景与意义 | 第17-18页 |
| 1.2 谐波齿轮传动系统发展与应用概况 | 第18-27页 |
| 1.2.1 国外发展与应用概况 | 第18-25页 |
| 1.2.2 国内发展与应用概况 | 第25-27页 |
| 1.3 关键技术研究现状 | 第27-34页 |
| 1.3.1 工作机理研究 | 第27-29页 |
| 1.3.2 动力学建模研究 | 第29-31页 |
| 1.3.3 伺服控制技术研究 | 第31-33页 |
| 1.3.4 研究现状存在问题与解决方案 | 第33-34页 |
| 1.4 研究内容与章节安排 | 第34-37页 |
| 第二章 谐波齿轮传动系统原理及特性分析 | 第37-60页 |
| 2.1 谐波齿轮结构组成及工作原理 | 第37-40页 |
| 2.1.1 谐波齿轮的结构组成 | 第37-38页 |
| 2.1.2 谐波齿轮的工作原理 | 第38-40页 |
| 2.2 谐波齿轮传动运动学分析 | 第40-41页 |
| 2.3 谐波齿轮传动机电耦合动力学分析 | 第41-44页 |
| 2.4 谐波齿轮传动的迟滞特性 | 第44-48页 |
| 2.4.1 零件的制造和装配误差导致的回差 | 第45-46页 |
| 2.4.2 柔轮等弹性部件受载变形导致的回差 | 第46页 |
| 2.4.3 工作温度变化导致的回差 | 第46-47页 |
| 2.4.4 回差特性线性化 | 第47-48页 |
| 2.5 谐波齿轮传动的扭转刚度特性 | 第48-51页 |
| 2.5.1 波发生器的柔度计算 | 第50页 |
| 2.5.2 柔轮的柔度计算 | 第50页 |
| 2.5.3 输出轴的柔度计算 | 第50-51页 |
| 2.5.4 扭转刚度特性线性化 | 第51页 |
| 2.6 谐波齿轮传动的摩擦特性 | 第51-55页 |
| 2.6.1 啮合摩擦力矩计算 | 第52-53页 |
| 2.6.2 滑动摩擦力矩计算 | 第53-54页 |
| 2.6.3 摩擦模型线性化 | 第54-55页 |
| 2.7 谐波齿轮传动系统建模的意义 | 第55-56页 |
| 2.8 谐波齿轮传动系统线性机电耦合模型 | 第56-59页 |
| 2.9 本章小结 | 第59-60页 |
| 第三章 谐波齿轮传动系统非线性摩擦特性 | 第60-79页 |
| 3.1 摩擦非线性特性建模方案分析 | 第60-62页 |
| 3.2 谐波齿轮传动系统实验台 | 第62-66页 |
| 3.2.1 测试实验装置与测试原理 | 第63-64页 |
| 3.2.2 待测谐波齿轮传动组件 | 第64-66页 |
| 3.2.3 摩擦特性测试实验步骤 | 第66页 |
| 3.3 Stribeck模型参数快速辨识方法 | 第66-73页 |
| 3.3.1 Stribeck参数辨识理论模型 | 第66-68页 |
| 3.3.2 Stribeck模型参数快速辨识 | 第68-71页 |
| 3.3.3 Stribeck模型参数快速辨识结果 | 第71-73页 |
| 3.4 Lu Gre模型参数辨识 | 第73-75页 |
| 3.4.1 Lu Gre模型参数辨识原理 | 第73-74页 |
| 3.4.2 Lu Gre模型参数辨识结果 | 第74-75页 |
| 3.5 含Lu Gre摩擦的模型仿真分析与实验验证 | 第75-78页 |
| 3.5.1 模型仿真与实验测试 | 第75-76页 |
| 3.5.2 仿真结果与实验结果对比分析 | 第76-78页 |
| 3.6 本章小结 | 第78-79页 |
| 第四章 谐波齿轮传动系统非线性刚度特性 | 第79-95页 |
| 4.1 谐波齿轮传动非线性连续刚度模型 | 第79-84页 |
| 4.1.1 谐波齿轮传动刚度解析模型 | 第79-80页 |
| 4.1.2 基于泰勒级数的刚度模型 | 第80-81页 |
| 4.1.3 刚度模型参数辨识 | 第81-84页 |
| 4.2 谐波齿轮有限元理论模型 | 第84-88页 |
| 4.2.1 结构有限元振动力学原理 | 第84-86页 |
| 4.2.2 波发生器刚度矩阵 | 第86-88页 |
| 4.3 谐波齿轮有限元仿真分析 | 第88-94页 |
| 4.3.1 有限元刚度模型 | 第89-91页 |
| 4.3.2 结构参数对谐振频率的影响 | 第91-94页 |
| 4.4 本章小结 | 第94-95页 |
| 第五章 谐波齿轮传动系统非线性迟滞特性 | 第95-111页 |
| 5.1 谐波齿轮传动的迟滞现象 | 第95-96页 |
| 5.2 迟滞非线性特性建模方案分析 | 第96-99页 |
| 5.2.1 基于物理原理的迟滞建模 | 第96-97页 |
| 5.2.2 基于数学描述的迟滞建模 | 第97-99页 |
| 5.3 基于Maxwell的谐波齿轮迟滞建模 | 第99-102页 |
| 5.3.1 Maxwell迟滞理论模型 | 第99-100页 |
| 5.3.2 Maxwell迟滞仿真模型 | 第100页 |
| 5.3.3 Maxwell模型参数辨识 | 第100-102页 |
| 5.4 基于Preisach的谐波齿轮迟滞建模 | 第102-107页 |
| 5.4.1 Preisach模型递归算法 | 第102-104页 |
| 5.4.2 Preisach迟滞仿真模型 | 第104-105页 |
| 5.4.3 Preisach模型参数辨识 | 第105-107页 |
| 5.5 含摩擦、刚度和迟滞特性的系统非线性模型仿真分析 | 第107-110页 |
| 5.5.1 仿真模型与实际系统开环特性对比分析 | 第107-108页 |
| 5.5.2 仿真模型与实际系统闭环特性对比分析 | 第108-110页 |
| 5.6 本章小结 | 第110-111页 |
| 第六章 谐波齿轮传动系统非线性控制策略研究 | 第111-126页 |
| 6.1 谐波齿轮传动系统非线性特性补偿方案 | 第111-112页 |
| 6.2 摩擦前馈补偿 | 第112-115页 |
| 6.3 迟滞逆模型补偿 | 第115-116页 |
| 6.4 基于Backstepping的谐波齿轮传动系统自适应补偿 | 第116-122页 |
| 6.4.1 Backstepping设计方法 | 第117页 |
| 6.4.2 Backstepping子系统 | 第117-119页 |
| 6.4.3 Backstepping控制率设计 | 第119-122页 |
| 6.5 非线性特性补偿控制策略仿真分析 | 第122-125页 |
| 6.6 本章小结 | 第125-126页 |
| 第七章 基于模型的谐波齿轮传动系统设计 | 第126-149页 |
| 7.1 应用背景与设计目标 | 第126-127页 |
| 7.2 基于模型的系统设计流程 | 第127-129页 |
| 7.3 精密谐波齿轮传动伺服组件设计 | 第129-135页 |
| 7.3.1 关重件选型 | 第129-131页 |
| 7.3.2 结构设计 | 第131-133页 |
| 7.3.3 伺服组件开环特性仿真 | 第133-135页 |
| 7.4 精密指向稳定平台俯仰伺服驱动机构模型仿真 | 第135-138页 |
| 7.4.1 系统仿真模型 | 第135-136页 |
| 7.4.2 系统特性仿真 | 第136-138页 |
| 7.5 实际系统实验测试 | 第138-147页 |
| 7.5.1 系统谐振频率实验测试 | 第138-140页 |
| 7.5.2 系统开环实验测试 | 第140-142页 |
| 7.5.3 系统闭环伺服性能实验测试 | 第142-147页 |
| 7.5.4 系统实验测试结果总结 | 第147页 |
| 7.6 本章小结 | 第147-149页 |
| 第八章 总结与展望 | 第149-152页 |
| 8.1 全文总结 | 第149-150页 |
| 8.2 研究展望 | 第150-152页 |
| 致谢 | 第152-153页 |
| 参考文献 | 第153-168页 |
| 作者在学期间取得的学术成果 | 第168-170页 |
| 1. 学术论文 | 第168-169页 |
| 2. 科研项目 | 第169-170页 |
| 3. 申请专利 | 第170页 |
| 4. 获奖情况 | 第170页 |
