答辩博士：潘国威
指导老师：陈文亮教授/博导
论文题目：基于并联构型的飞机装配可重构调姿系统研究
答辩委员会：
主席：张开富 教授/博导 西北工业大学
委员： 孙 宇 教授/博导 南京理工大学
黄 翔 教授/博导 南京航空航天大学
安鲁陵 教授/博导 南京航空航天大学
田 威 教授/博导 南京航空航天大学
秘书：鲍益东 副教授/硕导 南京航空航天大学
答辩时间：2020年4月25日 10：00
答辩地点：远程视频答辩（腾讯会议 ID: 987504951）
学位论文简介：
装配工作是飞机制造的重要内容，装配质量直接决定了飞机产品的性能和质量。传统的刚性装配工装难以适应当前飞机多品种、小批量和低成本的装配需求。柔性工装具有整体结构可调节、可拆卸、低成本和可重构的特点，可显著提高飞机装配工装资源的利用率，因此得到了广泛的应用。并联机构在刚度、精度、静/动态特性等方面具有明显优势，采用以并联机构为主体搭建的柔性工装得到了越来越多的重视。论文以基于并联构型的飞机装配可重构柔性工装为研究对象，通过对软硬件的模块化设计和关键技术的研究，实现了面对飞机产品和工艺变更的调姿系统重构设计，提高了飞机装配效率和装配质量。全文的主要研究工作及创新成果如下：
论文的主要研究工作包括：
1、将可重构思想引入到调姿系统设计中，从基础环境、关键技术和组织形式三个层面对可重构调姿系统进行了详细分析。提出了考虑并联机构相关特性的典型零部件聚类分析方法，给出了可重构调姿系统的设计应用方案。
2、针对调姿系统拓扑结构的自相似特性，以旋量理论为数学工具构建了调姿系统的统一运动学模型，给出了运动学模型的嵌套求解方法。基于指数积方法构建了调姿系统几何误差映射模型，提出了多并联机构协调运动的位姿精度评价指标，实现了并联调姿系统几何误差的标定与补偿。
3、基于关节柔度矩阵等效模型和运动副间隙等效模型，建立了融合工装与工件于一体完整“系统”的调姿精度映射模型。提出了面向部件装配任务的空间调姿精度评价指标，结合部件装配工艺需求和调姿系统的冗余特性，通过对冗余轴多解进行离散化优选解决了多因素耦合的误差综合度最优轨迹优化问题。
4、针对调姿过程中的内力协调问题，提出了调姿内力转化为位置补偿的力位协同控制方法。对于对接装配过程中的力控制问题，提出了多点接触空间状态模型，分析了接触空间状态的变迁过程，构建了对接过程中的接触空间状态集，给出了对接过程中的力位协同控制方法。
5、展开基于并联构型的飞机装配可重构调姿系统的应用研究。从系统硬件和软件两方面对可重构配置方法进行分析，给出了论文提出的关键技术在重构平台下的应用案例，并在大飞机中机身装配中进行了相关装配工艺验证。
主要创新点：
1、提出了基于并联构型的飞机装配可重构调姿系统软硬件框架体系。
2、提出了基于自相似特性的并联调姿系统运动学建模与嵌套求解方法。
3、提出了一种考虑并联机构与部件变形误差耦合影响的调姿精度映射模型。
4、提出了面向部件装配调姿和对接过程两阶段的力位协同控制方法。
