超大型六自由度加載平臺系統(tǒng)的研究與實現(xiàn).pdf

1、大型結構件常常受到來自不同方向的載荷，為了模擬大型結構件在實際工況下的復雜載荷，對其加載的試驗臺必須能夠在空間三個方向同時輸出可控的力和力矩。
　　 Stewart 平臺不僅可以實現(xiàn)空間六個自由度的運動，還可以輸出三個方向的力和力矩。
　　 因此，本論文將該平臺引入到大型結構件的疲勞加載試驗臺中，用以實現(xiàn)大型結構件復雜載荷情況下的加載。
　　 論文基于并聯(lián)六自由度平臺的運動學與動力學基本理論，并根據在彈性形變范圍

2、內力與形變成比例關系的實際情況，探討了通過采用平臺的位置控制達到輸出力控制的可行性。在建立系統(tǒng)的半物理仿真模型，并對該可行性進行驗證后，根據試驗件的力和力矩加載要求，設計了滿足加載要求的六自由度平臺機械結構。具體設計內容包括：滿足試驗臺剛度要求的地基結構；滿足加載要求的加載平臺及連接鉸鏈；滿足系統(tǒng)安全與控制精度要求的液壓伺服系統(tǒng)設計。之后，論文對控制系統(tǒng)的硬件進行了選型設計，并編寫了采用上、下位機兩級控制模式的控制軟件。采用基于Wind

3、ows 操作系統(tǒng)的VC++平臺開發(fā)的上位機監(jiān)控界面，具有良好的人機交互界面，用于實現(xiàn)平臺的安全控制；下位機采用嵌入式Linux 系統(tǒng)，完成平臺的實時控制。然后，論文對試驗臺系統(tǒng)進行了功能測試，具體包括平臺機械部分及控制系統(tǒng)的安全性檢查，動態(tài)響應測試，加載平臺與試件的對接工藝驗證等。最后，對試件進行了實況加載試驗。
　　 加載試驗結果表明，該并聯(lián)六自由度力加載平臺系統(tǒng)，具有1000KN的額定加載力、3500KNm的額定加載力矩，可