液压stewart平台控制系统设计大学本科毕业论文.doc

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1、液压Stewart平台控制系统设计（毕业论文）摘要Stewart平台是一种空间并联的六自由度运动机构，也是一种跨多个科技领域的运动控制机构，它通过改变六个可调支腿的长度实现平台的六个自由度的运动。本文的主要内容是设计液压Stewart平台控制系统。首先，介绍了Stewart平台的组成、特点及应用；然后，设计了控制系统的被控对象-Stewart平台的结构，从液压系统各环节的传递函数切入并建立伺服系统的数学模型，分析了单缸系统的特性，进一步通过MATLAB/Simulink仿真实验，最终确定了系统的控制器用比例控制算法。最后，从硬件系统的

2、角度设计了以单片机为核心控制系统，该控制系统分为上、下两级，采用了分布式控制。关键词：Stewart平台；液压伺服控制；PID控制；MATLAB仿真；单片机I液压Stewart平台控制系统设计（毕业论文）AbstractStewartplatformisakindof6-DOFparallellyconnectedkineticinstrument.Alsoit’sasophisticatedapplicationofmultisubjects,whichinvolvesinkinetics,kinematics,computersc

3、ience,hydraulictransportation,etc.Anditdependsonsixactuatorstorealizevariousmotionrequirements.ThemainpurposeofthispaperistodesignaservocontrolsystemoftheStewartplatform.Firstly,thispaperdescribesthecomponents,featuresandapplicationsoftheStewartplatform.Thenroughlydesig

4、nsthestructureoftheplatform,andcompletethemodelingofhydraulicservosystem,nextanalyzesthefeaturesofhydraulicsystemofsinglecylinder.What’more,bydoingthesimulationanalysisintheMATLAB/Simulink,finallythePcontrolmethod,asimpleandusefulcontrolmethod,isselectedforthePIDcontrol

5、ler..Finallywithmicrochipbeingthecentre,ahardwarecontrolsystemisdesigned.Withadistributedstyle,thecontrollingsystemincludestheupperandlowercomputercontrolling.Keywords:Stewartplatform;hydraulicservocontrol;PIDcontrol;MATLABsimulation;microchip1液压Stewart平台控制系统设计（毕业论文）目录摘

6、要IAbstractII第1章绪论11.1课程设计名称11.2课题背景11.3Stewart平台国内外发展及其应用11.4六自由度运动平台及其特点31.5研究内容3第2章液压Stewart平台结构分析与设计52.1设计要求52.2六自由度运动平台结构分析与设计52.3六自由度运动平台受力分析82.4.液压缸主要参数设计92.5液压筒设计112.6缸底和缸盖设计122.7油口设计132.8活塞组件设计132.9缓冲和排气装置14第3章Stewart平台液压伺服系统设计153.1平台液压伺服控制系统的方案拟定153.2Stewart运动平

7、台液控系统组成及原理概述163.3电液伺服控制系统静态设计173.4电液伺服控制系统动态设计20第4章PID控制器设计334.1PID控制器概述33液压Stewart平台控制系统设计（毕业论文）4.2PID控制方式344.3PID控制器参数整定与仿真35第5章硬件系统电路设计435.1控制系统总体方案设计及CAN卡选型435.2下位机控制系统总体设计445.3单片机AT89C52及外围电路455.4信号调理采集模块475.5功率驱动模块485.6CAN通信接口模块505.7电源模块50第6章结论与展望536.1全文总结536.2课题展

8、望53致谢55参考文献57附录61液压Stewart平台控制系统设计（毕业论文）第1章绪论1.1课程设计名称液压Stewart平台控制系统设计1.2课题背景本文所研究的液压Stewart运动平台应用于大型特种车驾驶模拟训