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时间:2019-03-09
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1、硕士学位论文(工程硕士)六自由度平台控制系统研究RESEARCHONCONTROLSYSTEMOFSIXDEGREESOFFREEDOMTURNTABLE韩文博哈尔滨工业大学2016年9月万方数据国内图书分类号:V216.5学校代码:10213国际图书分类号:621.3密级:公开工程硕士学位论文六自由度平台控制系统研究硕士研究生:韩文博导师:史小平教授申请学位:工程硕士学科:控制工程所在单位:中国运载火箭技术研究院答辩日期:2016年9月授予学位单位:哈尔滨工业大学万方数据ClassifiedIn
2、dex:V216.5U.D.C:621.3DissertationfortheMasteralDegreeinEngineeringRESEARCHONCONTROLSYSTEMOFSIXDEGREESOFFREEDOMTURNTABLECandidate:HanWenboSupervisor:Prof.ShiXiaopingAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpeciality:ControlengineeringAffiliation:Ch
3、inaAcademyofLaunchVehicleTechnologyDateofDefence:Sept,2016Degree-Conferring-Institution:HarbinInstituteofTechnology万方数据摘要摘要随着六自由度平台技术的不断发展和需求推动,六自由度运动平台已被广泛应用到各种训练模拟器中,如航空模拟器、舰船模拟器、直升机海上起降模拟平台、坦克等特种车辆驾驶模拟器、汽车驾驶模拟器、火车驾驶模拟器、地震活动模拟器等,还被应用于动感电影等娱乐领域中。六自由度
4、运动平台涉及到机械、液压、电气、控制、计算机、传感器,空间运动数学模型、实时信号传输处理等一系列专业领域。本文以六自由度平台控制系统为研究对象,对六自由度平台进行系统建模与分析,并重点开展了平台控制系统设计。首先,详细阐述了六自由度平台的组成及结构,明确了平台的主要技术指标,提出了平台控制系统、液压系统、机械系统的设计方案,并绘制了各部分的结构框图。其次,结合六自由度平台特点,提出了位置姿态的反解和正解的方法,完成了对六自由度平台的运动学分析;通过应用Newton-Euler法,建立了六自由度平台
5、系统的动力学模型,并给出了平台机械系统方框图。第三,鉴于平台负载较大,故而采用液压驱动的方式;在系统建模过程中,通过先建立单一驱动支路数学模型,进一步推导出整个液压系统的方框图,完成了平台液压系统建模。最后,开展了平台控制系统设计,并对六自由度平台单缸控制方法研究,建立数学模型:提出PID控制方法,并对单缸闭环控制系统进行仿真和试验。结合平台研制工作,在平台各部分设计完成后,开展了试验分析,从试验结果看出,设计的系统满足应用要求。关键词:六自由度转平台;控制系统;建模;PID控制-I-万方数据Ab
6、stractAbstractAlongwiththedevelopmentoftheSixdegreeoffreedomturntabletechnologyandthedemanddriven.Sixdegreeoffreedommotionturntablehasbeenwidelyusedinmanykindsoftrainingsimulator,suchasexample,aviationsimulator、shipsimulator、helicopterlandingsimulator
7、、specialvehiclesimulator、automobildrivingsimulator、traindrivingsimulatorandseismicactivitysimulator,etc.Itisalsousedinthefieldofmotionpicturesandotherentertainment.Inthispaper,thesixdegreeoffreedomturntablecontrolsystemisstudied,systemmodelingandanaly
8、sisonsixdegreesoffreedomturntable,anddesigntheturntablecontrolsystem.Firstly,expoundsthecompositionandstructureofsixdegreesoffreedomturntableindetail,thenthemaintechnicalindexesofturntable、theturntablecontrolsystem、hydraulicsystemandthedesigns
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