并聯船載穩(wěn)定平臺的研究.pdf

1、艦船在海面上航行作業(yè)時,由于受風、浪、流、潮等惡劣環(huán)境的影響,會不可避免地產生橫搖、縱搖、艏搖、橫蕩、縱蕩和垂蕩六個自由度的運動,這會導致某些重要艦載武器不能正常使用,穩(wěn)定平臺作為一種安放在運動載體上的設備,具有隔離運動載體擾動的功能,而在航空航天、工業(yè)控制、軍用及商用船舶中得到廣泛應用。
　　為了切實有效地減小船載雷達設備受船體運動的影響,本文從應用創(chuàng)新的角度提出在船上建立一個具有波浪運動實時補償功能的并聯穩(wěn)定平臺,相對傳統(tǒng)兩軸

2、穩(wěn)定平臺,并聯穩(wěn)定平臺不僅具有承載能力高、剛度大、結構簡單穩(wěn)定、精度高、易實現高速運動、反解容易等優(yōu)點,還能夠同時補償船舶六個自由度的運動,使穩(wěn)定平臺的穩(wěn)定性能得到更好的保證,提高雷達的跟蹤精度和艦船海上作戰(zhàn)的能力,同時也豐富了并聯機構在工業(yè)生產中的應用,該課題的研究具有重大的現實意義和研究價值。論文研究的內容主要包括以下幾個方面:
　　第一,并聯穩(wěn)定平臺機械結構設計,基于6-UPS型Stewart并聯平臺設計穩(wěn)定平臺的機械結構,

3、確定上下平臺各鉸點的位置分布。
　　第二,并聯穩(wěn)定平臺運動學分析,建立系統(tǒng)坐標系,推導出穩(wěn)定平臺隔離船體搖蕩運動的條件,在Matlab中建立數學模型,得到各支腿的桿長變化函數。
　　第三,并聯穩(wěn)定平臺運動仿真,完成運動學分析后,在Adams中建立并聯穩(wěn)定平臺的虛擬樣機模型,將利用Matlab軟件求解出的并聯穩(wěn)定平臺隔離船體搖蕩運動各支腿的桿長變化規(guī)律導入Adams中進行仿真分析,驗證了隔離條件的正確性。
　　第四,船舶

4、海浪運動及預報研究,建立船舶海浪運動數學模型,采用時間序列分析法對船舶運動進行極短期預報,建立最佳AR預報模型,為以后預報控制系統(tǒng)的研究奠定基礎。
　　第五,設計了并聯穩(wěn)定平臺的液壓驅動系統(tǒng),并對系統(tǒng)進行了建模分析,計算液壓元件參數,采用PID算法對并聯穩(wěn)定平臺的六個液壓缸進行位置反饋閉環(huán)控制。
　　第六,并聯穩(wěn)定平臺聯合仿真分析,利用Adams軟件建模穩(wěn)定平臺的機械-液壓子系統(tǒng)模型,Matlab建立PID控制子系統(tǒng)模型,以