6自由度飞行模拟器的研究

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1、哈尔滨T程大学硕士学位论文摘要6自由度并联平台现已广泛应用于航空、航天、舰船、车载兵器等领域，是飞行员、船员及车辆驾驶员进行模拟训练重要工具和手段。本文旨在对直升机飞行模拟器进行理论建模、尺寸参数设计和仿真研究。本文根据直升机飞行模拟器的总体要求，选择Stewart并联平台作为其构型，结合齐次坐标变换，以Matlab为工具，完成该飞行模拟器的运动学分析。包括运动学正、逆解，雅可比矩阵，一、二阶影响系数及速度、加速度映射分析等。对飞行模拟器工作空间进行分析，仿真表明所设计的尺寸参数能够满足要求。同时，应用并联机器人力学模型，求解出每个连杆的最大负

2、载，从而确定电机负载。上述方法适用于多数6自由度并联机器人，并对并联机器人的实时控制具有一定的现实意义。应用Matlab的SimMechanics对该飞行模拟器(Stewart并联运动平台)进行了建模和仿真，通过仿真验证了设计的正确性。应用Ansys对并联运动平台的上平台行架进行模态分析，仿真实验表明并联运动平台能够满足系统动刚度和固有振动频率设计要求，并为进一步改进设计提供依据。本文的研究工作为今后飞行模拟器中并联机器人参数设计、SimMechanics仿真、Ansys仿真分析等方面的研究提供了可以借鉴的理论和实践经验，具有重要意义。关键词：

3、飞行模拟器；并联机器人；Ansys分析；Matlab仿真哈尔滨T程大学硕十学位论文Abstract6．DOFparallelplatformiswidelyusedinaviation，aerospace，mafitime，automotive，andotherfields．Andithasbecometheessentialtoolsandmeansofflightsimulationtraining，simulatedtrainingshipnavigationanddrivingsimulationtrainingetc．Thetheor

4、eticalmodeling，designandsizeparametersandsimulationresearchhasbeenputforwardforthedevelopmentofcarrier．basedanti—submarinehelicopterflightsimulatorofspecialNavyaircraftsimulationlaboratory．Baseonthegeneralrequirementsofflightsimulator，Stewartparallelplatformisselectedasitsco

5、nfiguration，andcombininghomogeneouscoordinatetransformation，theflightsimulatorkinematicsanalysis，includingkinematics，inversekinematics，Jacobianmatrix，effectcoefficientandvelocity，accelerationmappinganalysis，hasbeenfinishedwithMatlab．Theworkspaceoftheflightsimulatorisbuilt，an

6、dtheresultshowsthattheparameterscanfulfillthetarget．Atthesametime，thestaticforcemodelisusedtogetthemaximalloadofeachpole，SOtheloadofthemotorisconfirmed．Themethodissuitableofother6-DOFparallelrobotandisusefulonthedesign．Themodelingandsimulationoftheflightsimulator(Stewartpara

7、llelcampaignplatform)isproposedbySimMechanics，andthecorrectnessofthedesignisprovedbythesimulation．ThemodalanalysisoftheplatformoftheparalleliscarriedoutbyAnsys．Simulationresultsshowthatparallelplatformmeetthedynamicstiffnessofthesystemdesignrequirements，andtofurtherimproveth

8、edesign．Theresearchworkofthisdissertationwillprovidetheoreticalandpractical