六自由度摇摆台解耦控制

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1、哈尔滨工程大学硕士学位论文摘要本文以“六自由度摇摆台”为背景，对六自由度摇摆台的机构学理论及其控制系统的作了研究。并联六自由度运动系统的机构学理论及其控制系统的研究，是进行运动系统的结构优化设计，提高船舶模拟器运动性能的关键技术，因此深入研究并联六自由度运动系统的机构学理论及其控制策略具有特别重要的意义。本论文分为四部分。第一部分，建立平台的动力学方程。通过仿真分析了平台的结构参数对平台的灵活度的影响，并以受力小、行程小、条件数小为优化目标，按照设计要求，利用遗传算法对平台结构尺寸进行优化设计。第二部分，探讨了人工神

2、经网络在并联机器人机构位置正解的应用，采用BP网络，利用位置逆解结果，通过训练学习，实现操作从关节变量空间到工作变量空间的非线性映射。从而求出6．DOF摇摆台的正运动学解。为提高正解结果精度，引进辅助网络，运用Kalman滤波器进行误差补偿，并给出了并联机器人的仿真实例。仿真结果表明，该法计算精度高且计算速度满足实时控制的要求。第三部分，对系统的单通道液压缸系统进行建模，分析了压力阶跃现象及系统稳定性。第四部分，进行了单通道一阶模型，研究了其控制策略，设计了复合控制结构，在复合控制结构下，采用模糊模型与模糊自适应控制

3、器和改进的c姐c神经网络对系统进行了模糊自适应控制，通过仿真证明其有效。其中证明了一个模糊自适应控制的引理。关键词：六自由度摇摆台：并联机构学；液压伺服系统；控制策略。堕尘鎏三辇奎兰要圭茎竺兰兰AbstractTmspaperisbasedoil6-DOFplatform，reach6-DOFplatform．Reachofparallel6-DOFmotionplmformaboutmechanismtheoryandcontrolsystemisthekeytechnologyofoptimizingdesign

4、andimprovingmotionperformanceofshipsimulator．thereforereachformechanismtheoryandcontrolstrategyof6-DOFmotionplatformhavetheveryimportantmeaning，Thispaperiscomposedoffourparts．Thefirstonemainlybuildthedynamicsequationof6一DOFmotionplatform，analysistherelationship

5、betweenthreekindsoflocaldexteritiesandtheframedimensionofplatformbysimulation．0PtimizingdesignfortheframedimensionofplatformisdonebyGeneticalgorithmsaswelt．Thesecondonemallllyaddressestheaccuratesolutionforforwardkinematicsof6-DOFmotionplatformbasedonneuralnetw

6、ork．Thenonlinearmappingfromthejoint-varlable·spacetothepIatformisaccomplished州t11BPneuralnetworkaftertrainingandlearning，Thetrainingdatacomesfromtheinverscdkinematicalmodeloftheplatform．Toimprovetheaccuracyofthesolution．anassociatedneuralnetworkusingKalmanfilte

7、risusedtocompensatefortheoffseteiTor．Numericalresultsofthesimulationof6-DOFplatformhaveshownthattheaccurateSolutionsCallbeobtainedbyperformingonlyafewiterationstepsandthecomputationspeedcanmeettherequirementsoftherobot’sre'attimecontrolsystem．The也irdonebuildthe

8、mathematicalmodelofsinglechannelpowermechanismformotionsystem,analysistheloadpressure．Thelastonebuildtheone,-classedmathematicalmodel，researchthecontrolstrategy．designthedou