大型液壓動(dòng)感平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、本課題源于華中科技大學(xué)東莞工研院橫向課題—紀(jì)念武昌起義—武昌起義紀(jì)念館互動(dòng)式動(dòng)感體驗(yàn)平臺(tái)項(xiàng)目，致力于創(chuàng)造一個(gè)基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的能夠使人完全沉浸的虛擬環(huán)境。
　　本課題研究的包含液壓動(dòng)感平臺(tái)的機(jī)械主體、平臺(tái)動(dòng)力系統(tǒng)、動(dòng)力控制系統(tǒng)和數(shù)字放映控制系統(tǒng)。本課題在設(shè)計(jì)過(guò)程中，借鑒并聯(lián)Stewart平臺(tái)機(jī)構(gòu)，對(duì)比Stewart平臺(tái)在工業(yè)發(fā)展中的應(yīng)用，根據(jù)項(xiàng)目的具體需求設(shè)計(jì)出現(xiàn)場(chǎng)最合理的機(jī)械結(jié)構(gòu)，并分析該平臺(tái)核心部分支撐機(jī)構(gòu)的工作原理，分析彈簧

2、的作用和設(shè)計(jì)方式。在動(dòng)力系統(tǒng)方面，考慮到本平臺(tái)空間要求很大，承載量要求很高，我們摒棄4D影院動(dòng)感平臺(tái)一貫采用的伺服電機(jī)，利用液壓作為動(dòng)力源。在動(dòng)力控制系統(tǒng)方面，考慮到微控制器（MCU）如單片機(jī)等的開(kāi)發(fā)周期較長(zhǎng)，調(diào)試難度較大，我們采用市場(chǎng)上較為成熟的可編程邏輯控制器即PLC作為主控單元，PLC作為下位機(jī)和上位機(jī)（電腦主機(jī)）通過(guò)自由口通訊協(xié)議達(dá)成互聯(lián)，上位機(jī)通過(guò)發(fā)送特定的ASCⅡ碼的方式控制PLC執(zhí)行相應(yīng)子程序，控制液壓系統(tǒng)執(zhí)行相應(yīng)動(dòng)作。P

3、LC不僅僅可以作為動(dòng)力控制系統(tǒng)的主控單元，還可以作為數(shù)字放映控制系統(tǒng)的主控單元。動(dòng)感平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)控制過(guò)程為：PLC讀取運(yùn)動(dòng)指令和模擬量反饋信號(hào)，通過(guò)內(nèi)部PID運(yùn)算，控制比例閥的閥口開(kāi)合度，并將開(kāi)合度發(fā)給比例閥，以控制液壓桿的運(yùn)動(dòng)方向和速度。比例閥將執(zhí)行結(jié)果的狀態(tài)以模擬量信號(hào)反饋給PLC形成閉環(huán)。時(shí)間軸的同步性可利用數(shù)字播放控制系統(tǒng)根據(jù)影片的要求進(jìn)行時(shí)間軸上的動(dòng)作設(shè)計(jì)。在動(dòng)作的連續(xù)上，利用PID控制面板，給出各個(gè)動(dòng)作的執(zhí)行時(shí)間，從而設(shè)計(jì)動(dòng)作