某型戰(zhàn)機(jī)飛行模擬器三自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的設(shè)計(jì).pdf

1、飛行模擬器運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)可為飛行員提供與真實(shí)飛行器相同或相近的運(yùn)動(dòng)感覺。帶有運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的飛行模擬器能夠真實(shí)地模擬飛機(jī)在地面和空中產(chǎn)生的瞬間過載和實(shí)際飛行中的飛行姿態(tài)，讓飛行員對(duì)飛機(jī)的即時(shí)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有深刻的身體體驗(yàn)，從而使飛行仿真更加逼近真實(shí)飛行，達(dá)到更好的訓(xùn)練效果。
　　飛行模擬器運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)目前主要通過運(yùn)動(dòng)平臺(tái)來實(shí)現(xiàn)。本文根據(jù)某型戰(zhàn)機(jī)飛行模擬器的總體要求，采用防扭臂結(jié)構(gòu)三自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)作為運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，可以復(fù)現(xiàn)飛機(jī)的側(cè)傾、俯仰和升沉三個(gè)自由度運(yùn)動(dòng)

2、。雖然這種形式的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)已廣泛應(yīng)用于工程實(shí)踐，但在分析設(shè)計(jì)的時(shí)候，僅依靠工程人員的經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行，基本處于無理論指導(dǎo)狀態(tài)，尤其運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)學(xué)、運(yùn)力學(xué)以及控制特性等方面缺乏深入研究，因此本文從這幾個(gè)方面對(duì)三自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)進(jìn)行分析研究。這些問題對(duì)研制滿足設(shè)計(jì)要求的飛行仿真運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)工程實(shí)踐有重要的指導(dǎo)意義。
　　三自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)是一種多變量和本質(zhì)非線性的復(fù)雜系統(tǒng)，其運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)分析是運(yùn)動(dòng)平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的前提。本文首先采

3、用坐標(biāo)變換和求導(dǎo)的方法對(duì)三自由度運(yùn)動(dòng)臺(tái)運(yùn)動(dòng)學(xué)進(jìn)行了分析；然后不考慮防扭臂、液壓缸的質(zhì)量和慣量，基于牛頓-歐拉法建立了系統(tǒng)的單剛體動(dòng)力學(xué)模型；本文還在運(yùn)動(dòng)學(xué)分析和動(dòng)力學(xué)分析的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的動(dòng)力機(jī)構(gòu)，并給出了系統(tǒng)動(dòng)力機(jī)構(gòu)在基本工況下的負(fù)載匹配曲線。
　　三自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)另外一個(gè)重要的研究方向是三自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)控制特性的研究，控制系統(tǒng)將直接決定系統(tǒng)最終達(dá)到的性能指標(biāo)。本文根據(jù)對(duì)稱閥控制非對(duì)稱缸的傳遞函數(shù)數(shù)學(xué)表達(dá)式，設(shè)計(jì)了簡(jiǎn)單的PID