[發明專利]一種采用機構位移模態子矩陣法檢測鉸接桿系機構奇異和運動分岔的方法

無效

• 申請號: 201210174785.5
• 申請日: 2012-05-28
• 公開（公告）號: CN102750261A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發明（設計）人: 袁行飛;周練;李阿龍
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G06F17/16
• 分類號: G06F17/16
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 劉曉春

1.一種采用機構位移模態子矩陣法檢測鉸接桿系機構奇異和運動分岔的方法，其特征在于，它通過考察機構位移模態子矩陣是否非行滿秩來判定鉸接桿系機構的奇異和運動分岔，并包括以下步驟：

1）、確定鉸接桿系機構的自由節點中的驅動節點和從動節點，所述驅動節點為與鉸接桿系機構驅動桿件直接相連的自由節點，所述從動節點為除驅動節點外的其余自由節點；

2）、建立鉸接桿系機構平衡矩陣，該矩陣為2n×b階矩陣，對平衡矩陣進行奇異值分解得到整體機構位移模態矩陣：?

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其中n為平面桿系自由節點數，b為桿件數，m為機構位移模態數，u為機構位移模態向量；

3）、將步驟2）獲得的整體機構位移模態矩陣分解為驅動節點對應的機構位移模態矩陣U_a(2l×m)和從動節點對應的機構位移模態矩陣U_p(2k×m)，其中l為驅動節點數，k為從動節點數，并定義U_a的轉置矩陣U_a^T和U_p的轉置矩陣U_p^T分別為關于驅動節點的機構位移模態子矩陣和關于從動節點的機構位移模態子矩陣；

4）、計算機構位移模態子矩陣的奇異值，如其最小奇異值趨于零，則判定此鉸接桿系機構發生奇異和運動分岔。

2.如權利要求1所述的一種采用機構位移模態子矩陣法檢測鉸接桿系機構奇異和運動分岔的方法，其特征在于：?

設驅動節點對應約束力矢量為F_a，為階矩陣；從動節點對應約束力矢量為F_p，為階矩陣，由于約束力屬于內力，不做功，可得：

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當U_a^T非行滿秩而U_p^T行滿秩時，對應U_a^T的零空間，F_p等于零，即從動節點不受約束，鉸接桿系機構發生輸入奇異；

當U_p^T非行滿秩而U_a^T行滿秩時，對應U_p^T的零空間，F_a等于零，即驅動節點不受約束，鉸接桿系機構發生輸出奇異；

當U_a^T，U_p^T同時非行滿秩時，鉸接桿系機構發生結構奇異，驅動節點和從動節點不受約束，鉸接桿系機構同時具有輸入奇異和輸出奇異的特點。