風(fēng)洞實驗運動模擬平臺的構(gòu)型優(yōu)化和控制研究.pdf

1、風(fēng)洞實驗是飛行器設(shè)計的一個重要組成環(huán)節(jié)，而風(fēng)洞實驗運動平臺則是風(fēng)洞實驗中重要的運動裝置，該平臺可以動態(tài)地模擬風(fēng)洞實驗時飛行器模型所需的位置和姿態(tài)。目前，國內(nèi)外少數(shù)幾臺能夠?qū)崿F(xiàn)飛行器在風(fēng)洞中同時改變?nèi)齻€姿態(tài)的運動裝置，基本都采用張線的形式。但是，采用張線形式的運動機構(gòu)對于風(fēng)洞實驗這樣特殊的應(yīng)用，具有一些無法回避的缺陷。因此，在高速動態(tài)的場合，剛性的多自由度運動裝置比張線形式的運動裝置更有優(yōu)勢。
　　 本次課題在一般6自由度Stew

2、art型并聯(lián)機構(gòu)的基礎(chǔ)上，對其進行構(gòu)型優(yōu)化，設(shè)計出一種新型的滿足風(fēng)洞動態(tài)實驗要求的運動平臺，并對其機構(gòu)學(xué)和運動學(xué)進行了分析，推導(dǎo)出逆解公式，在基于運動學(xué)逆解的基礎(chǔ)上利用matlab數(shù)學(xué)工具，分析計算并繪制了機構(gòu)的工作空間圖譜。根據(jù)剛度的定義，結(jié)合雅可比矩陣，推導(dǎo)了一種描述并聯(lián)機構(gòu)剛度的標量指標，根據(jù)此指標對所設(shè)計的運動平臺進行剛度優(yōu)化，并與典型的Stewart型運動平臺進行剛度比較，為機構(gòu)的進一步優(yōu)化設(shè)計提供了理論依據(jù)。
　　

3、利用ADAMS軟件對該機構(gòu)進行參數(shù)化分析和優(yōu)化設(shè)計，利用ADAMS的參數(shù)化功能建立了參數(shù)化的運動平臺模型，建立了多目標優(yōu)化函數(shù)，最后進行了設(shè)計研究和試驗設(shè)計，根據(jù)影響機構(gòu)桿件的伸縮速度和結(jié)構(gòu)參數(shù)的敏感度，進行了優(yōu)化設(shè)計，根據(jù)優(yōu)化目標值得出了最優(yōu)的參數(shù)組合，從而最終確定風(fēng)洞實驗運動平臺的構(gòu)型尺寸。
　　 搭建了風(fēng)洞實驗運動平臺的原理樣機，構(gòu)建了其控制系統(tǒng)的硬件，搭接了控制柜線路，根據(jù)其裝置的要求，進行了控制系統(tǒng)的實驗，驗證了前面做