1、現(xiàn)有汽車電泳涂裝輸送系統(tǒng)如RoDip輸送機和多功能穿梭機等都是懸臂梁串聯(lián)結構，承受重載荷、大載荷的能力較差，柔性化水平不高。本課題組在國家自然科學基金項目(51375210)資助下，從汽車電泳涂裝輸送設備的基礎機構構型創(chuàng)新及其相關控制理論著手，研究探索一種或一類結構簡單、承載能力強、車型適用性廣、柔性化水平高的新型電泳涂裝輸送設備。
　　新型汽車電泳涂裝輸送機構采用混聯(lián)機構，結合了串聯(lián)機構和并聯(lián)機構的優(yōu)點，具有可控自由度高、工作空

2、間大、速度快、剛性高等優(yōu)點。對于混聯(lián)機構，基于運動學的控制方法控制精度有限，且難以保證混聯(lián)機構高速運行時的穩(wěn)定性，為此，基于動力學控制的方法被引入到混聯(lián)機構控制中。然而，混聯(lián)機構由于其閉鏈結構和運動學約束而使其整體動力學模型較為復雜，導致所設計控制系統(tǒng)往往難以滿足其實時性要求。針對上述問題，本文以新型混聯(lián)式汽車電泳涂裝輸送機構為研究對象，提出一種多模型切換控制方法。本文的研究為解決具有復雜動力學模型的控制系統(tǒng)難以實現(xiàn)動力學實時控制的問題

3、提供了一種解決方案，同時，針對輸送機構結構特點和多模式運動特點提出的多模型切換控制方法，便于工程實現(xiàn)，具有較高的工程應用價值。
　　本文首先闡述了汽車電泳涂裝設備發(fā)展概況、混聯(lián)機構發(fā)展及應用、動力學建模和多模型切換系統(tǒng)切換穩(wěn)定性的研究現(xiàn)狀;其次，針對新型混聯(lián)式汽車電泳涂裝輸送機構，建立了運動學逆解模型、雅克比矩陣、運動學正解模型，并對輸送機構的位置逆解模型進行了MATLAB仿真，仿真結果驗證了位置逆解模型的正確性;然后，采用拉格朗

4、日法建立了輸送機構笛卡爾空間整體動力學模型，并針對新型混聯(lián)式汽車電泳涂裝輸送機構的結構特點、多模式運動特點以及汽車電泳涂裝工藝要求，將完整動力學模型分解為翻轉系統(tǒng)和升降系統(tǒng)兩個子系統(tǒng)模型，基于MATLAB對所建立模型進行了仿真分析，仿真結果驗證了所建立模型的可靠性;接著，基于所建立兩個動力學子系統(tǒng)模型提出一種多模型切換控制算法，根據不同運動階段工況的不同，給翻轉子系統(tǒng)設計了滑?？刂破?，給升降子系統(tǒng)設計了計算力矩控制器，根據運動模式設計了

5、切換系統(tǒng)，確定了依據時間切換控制器的切換策略，并利用駐留時間法理論證明了切換系統(tǒng)是輸入-狀態(tài)穩(wěn)定的，對多模型切換控制系統(tǒng)的仿真結果表明，與整體動力學模型計算時間相比，采用多模型切換控制策略有效縮短了動力學模型計算時間，相應可縮短基于動力學模型所設計控制算法的執(zhí)行時間，可有效提高控制系統(tǒng)的實時性，此外，在所設計多模型切換控制器作用下，混聯(lián)機構具有良好的運動控制性能;最后，初步構建了新型混聯(lián)式汽車電泳涂裝輸送機構控制系統(tǒng)，包括硬件系統(tǒng)和軟件