高精度平台调平控制系统研究

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1、中北大学学位论文高精度平台调平控制系统研究摘要本文主要研究高精度平台的调平控制系统，分析其性能要求和支撑特性，设计了一套用PLC实现的适合高精度平台的调平控制系统，实现了平台的快速、稳定、高精度的调平。本文主要有以下几个部分：首先，建立了高精度平台的静力学模型，分析平台在不同状态下的支腿受力情况，对几种常用的调平策略进行综合比较，确定出本系统的调平方法一保持最高点不动的“追逐式"调平法，这种方法具有调平精度高、调平速度快的优点。分析了“虚腿"的产生的原因和各种解决办法，结合本系统的特点，以在各支腿安

2、装压力传感器及只升不降的支腿运动方式来避免“虚腿"调平。其次，通过对系统的设计要求、设计原则、技术指标的综合分析，确定选用PLC控制的4支撑刚性平台，传动方式为液压传动，进而设计出系统整体调平方案，并对系统的组成及工作原理进行了分析，同时对系统关键元器件进行了选型。研究了平台的PLC调平控制系统的硬件结构和功能，完成了调平控制系统的硬件配置，在此基础上对系统软件进行了设计，包括系统的软件结构、工作流程及PLC各控制模块的设计。最后，在对PLC调平控制系统性能的简要分析的基础上，针对其不足，结合调平策

3、略和刚性模型的静力学分析提出了刚性模型调平预测控制算法，在考虑调平平台非刚性形变的条件下，将刚性模型调平预测控制算法在MATLAB7．0环境下进行了仿真。仿真结果表明预测控制算法可以很快的达到满意精度且能有效地减少超调和振荡，可以考虑在实际调平系统中应用。．关键词高精度平台，调平，可编程控制器，预测控制Stu．dyonLevelingControlSystemofHighPrecisionPlatform．ABSTRACTThispaperismainlytostudylevelingsystemo

4、fhigh—precision-platform，analyzeitsrequiredperformanceandsupportingtrait，designahigh-precision—platformlevelingsystemcontrolledbyPLC·Andthesystemrealizedafast，stabilizationandhighprecisionleveling．Itmostlyincludesseveralpartsasfollows．Thefirst，theplatf

5、orm’Sstaticmodelisbuildanditsloadtraitisanalyzedindifferentstates．Thenbasedonanalysisandcompareofplatformlevelingscheme，a‘highestpointfixed’levelingschemecalled‘chase’ischooseforthesystem‘becauseithavethevirtueofhighprecisionandfastleveling．Reasonsands

6、olutionsof‘vainleg’areanalyzed，andthewayoffixingapressuretransducertoeverylegtogetherwithanonly．risemotionisselected．Secondly,throughcomprehensiveanalysisofthesystem’sdesignrequirements，designprinciplesandtechnologicalindex，four-support．rigidplatform，P

7、LCcontrollerandfluiddriveisusedinthislevelingsystem．Andthenthetypeofkeydeviceofthesystemisfixedfurther．ThehardwareofthePLClevelingcontrolsystemisconfiguredaftertheresearch011itsStructureandfunction，andthenthesystem’Ssoftwareincludingstructure，workflow勰

8、wellaseachcontrolmoduleofPLCisdesigned．．Hnally，tocovertheshortageofthePLCcontrolsystem，apredictivecontrolalgoritlmaofrigidmodelisbroughtforwardbasedoncomprehensiveanalysisoflevelingpolicyandstaticanalysesoftherigidmodel．Taketheplatform’