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文檔簡介
1、國內圖書分類號:V241.01國際圖書分類號:530工學碩士學位論文Stewart平臺動力學建模與仿真碩士研究生:劉煥民導師:王本利教授申請學位:工學碩士學科、專業(yè):飛行器設計所在單位:航天學院衛(wèi)星技術研究所答辯日期:2008年6月授予學位單位:哈爾濱工業(yè)大學哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文I摘要本文利用牛頓歐拉法建立了Stewart平臺動力學模型,所建立的動力學模型考慮了因擾動引起基臺運動的情況。該動力學模型經過適當變化能涵蓋Stewa
2、rt平臺主要應用的兩個方面:運動平臺與振動隔離平臺。在建立了動力學模型后分別對該模型應用于運動平臺和振動隔離平臺進行了討論并分別進行了仿真驗證。首先,利用牛頓歐拉法對基臺運動的Stewart平臺進行動力學分析,得到了包含基臺運動的動力學模型,整理成機器人領域常用的緊湊形式。在MatlabSimulink環(huán)境下建立了Stewart平臺動力學仿真系統(tǒng),首先對忽略基臺運動的情況進行了仿真并與文獻對比,在考慮基臺運動的情況下進行了仿真并與忽略基
3、臺運動的情況進行對比,兩個仿真綜合驗證所建立動力學模型的正確性。其次,對動力學模型應用在運動平臺上進行了討論。把動力學模型適當簡化后經過分析得到了適用運動平臺的動力學模型。因為在建立動力學模型時應用了假設0LsW?=,在此對該假設進行了理論推導與仿真驗證,得出該假設對平臺動力學模型的影響可以忽略不計。采用計算力矩算法控制六自由度的Stewart平臺,最后對平臺跟蹤一條在任務空間給出的隨時間變化的連續(xù)軌跡進行了仿真。同時對動力學模型應用于
4、振動隔離平臺進行了討論。通過改造支腿結構,適當變化前面的動力學模型得到了適合振動隔離平臺應用的動力學模型。根據振動隔離平臺特點給出了線性化必須滿足的幾個條件,然后經過分析并利用線性化條件將動力學模型線性化。由于得到的線性化動力學模型是耦合的,所以利用計算力矩控制算法將線性化后的動力學模型解耦。文中給出了對平臺隔振效果的仿真驗證。最后,考慮到大多數情況下振動隔離平臺干擾均為隨機干擾與正弦的混合的情況,對隨機干擾的情況進行了討論,利用線性二
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