对于六自由度运动平台液压伺服系统的建模与仿真

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1、第4期组合机床与自动化加工技术NO．42011年4月ModularMachineTool＆AutomaticManufacturingTechniqueApr．2011文章编号：1001—2265(2011)03—0067—03六自由度运动平台液压伺服系统的建模与仿真高建树，文家富(1．中国民航大学航空自动化学院，天津300300；2．中国民航地面特种设备研究基地，天津300300)摘要：文章较为详细的介绍了六自由度运动平台的机构特点及应用。在平台控制总体设计的基础上完成了液压伺服系统的建模工作，在Matlab软件中对系统进行了仿真分析，将常规PID

2、控制和基于神经网络算法的先进PID控制方法进行对比，仿真结果表明基于神经网络的PID控制方法对伺服系统具有良好的控制效果，同时也证明了电液伺服控制系统设计的合理性，将控制策略应用于样机平台，平台运行稳定，流畅。为平台控制的进一步改进和完善奠定了基础。关键词：六自由度运动平台；伺服阀；PID控制；神经网络中图分类号：TH16；TG65文献标识码：ATheModelingandSimulationonServoSystemof6-DOFPlatformGA0Jian—shu．WENJia，fu(1．InstituteofAviationAutomatio

3、n，CivilAviationUniversityofChina，Tianjin300300，China；2．GroundSupportEquipmentResearchBase，CAUC，Tianjin300300，China)Abstract：Thispaperdescribesthefeaturesof6-DOFplatformanditsapplicationsindetail．Completethemodelingofhydraulicservosystembasedontheoverallcontroldesign．Thendothesi

4、mulationanaIy-sisOfconventionalPIDcontrolinMatlab．andcomparewiththeadvancedPIDcontrolbasedonneuralnetwork．Simulationresultsshowthatthismethodhasgoodcontroleffort．Provedthecorrectnessofservocontrolsystemdesign．ApplythecontrolstrategiestotheprototypePlatform，theplatformrunsmootha

5、ndstable．Thatsetagoodfoundationtothefurthercontrolofplatform．Keywords：6-DOFmotionPlatform；servovalve；PIDcontrol；NeuralNetwork着对并联机构研究的不断深入，其应用领域已扩展0引言到模拟器、并联机床、工业机器人、微动机构、医用机六自由度并联平台的研究最早可以追溯到上个器人和操作器等领域。世纪1965年”，Stewart提出利用六自由度运动平台六自由度运动平台是飞机模拟机关键的一部训练飞行员。从结构上看，它由六根支杆将上、下两分，飞行

6、模拟器具有节能、经济、安全、不受场地限个平台通过虎克铰连接而成，六根支杆都可以独立制、训练周期短、训练频率高等突出优点。另外飞的运动，成为Stewart平台。它具有承载能力强，刚度行模拟机还能人为地、重复的设置多种故障现象(如好、无积累误差、精度高等优点。Mac．callion和Pha—引擎失效、起落架故障)和各种天气条件(例如风切mD．T首次将该机构用于装配生产线，标志着真正意变、大雾天气)。目前已成为飞行训练的必要设备。义上的并联机器人的诞生，从此推动了并联机器人飞行模拟机需要真实的模拟出飞机起飞、降落、发展的历史，此后有众多的科研工作者展开了对

7、并翻滚、俯仰、偏航等动作，让飞行员获得与实际飞行联机器人的研究，取得了大量的科研成果。完全一样的视觉、触觉、听觉和加速度的感觉。速度并联机构的出现扩大了机器人的应用范围，随和加速度的模拟需要对六自由度运动平台进行精确收稿日期：2010—09—28基金项目：中国民航总局科技项目(MHR0707)作者简介：高建树(1966一)，男，河南周口人，申国民航犬学航空自动化学院教授，博士，研究方向为检测技术、自动化技术方面的研究与开发，(E—mail)gjianshu@yahoo．COIn；通讯作者：文家富(I985一)，男，湖北荆州人，中国民航大学航空自动化学

8、院在读硕士研究生，研究方向为液压六自由度运动平台的运动学理论，(E—mail)wenjiaf~well@16