某型戰(zhàn)機(jī)飛行模擬器三自由度運(yùn)動平臺的設(shè)計.pdf

1、飛行模擬器運(yùn)動系統(tǒng)可為飛行員提供與真實飛行器相同或相近的運(yùn)動感覺。帶有運(yùn)動系統(tǒng)的飛行模擬器能夠真實地模擬飛機(jī)在地面和空中產(chǎn)生的瞬間過載和實際飛行中的飛行姿態(tài)，讓飛行員對飛機(jī)的即時運(yùn)動狀態(tài)有深刻的身體體驗，從而使飛行仿真更加逼近真實飛行，達(dá)到更好的訓(xùn)練效果。
　　飛行模擬器運(yùn)動系統(tǒng)目前主要通過運(yùn)動平臺來實現(xiàn)。本文根據(jù)某型戰(zhàn)機(jī)飛行模擬器的總體要求，采用防扭臂結(jié)構(gòu)三自由度運(yùn)動平臺作為運(yùn)動系統(tǒng)，可以復(fù)現(xiàn)飛機(jī)的側(cè)傾、俯仰和升沉三個自由度運(yùn)動

2、。雖然這種形式的運(yùn)動平臺已廣泛應(yīng)用于工程實踐，但在分析設(shè)計的時候，僅依靠工程人員的經(jīng)驗來進(jìn)行，基本處于無理論指導(dǎo)狀態(tài)，尤其運(yùn)動平臺的運(yùn)動學(xué)、運(yùn)力學(xué)以及控制特性等方面缺乏深入研究，因此本文從這幾個方面對三自由度運(yùn)動平臺進(jìn)行分析研究。這些問題對研制滿足設(shè)計要求的飛行仿真運(yùn)動系統(tǒng)工程實踐有重要的指導(dǎo)意義。
　　三自由度運(yùn)動平臺是一種多變量和本質(zhì)非線性的復(fù)雜系統(tǒng)，其運(yùn)動學(xué)及動力學(xué)分析是運(yùn)動平臺結(jié)構(gòu)設(shè)計以及液壓驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計的前提。本文首先采

3、用坐標(biāo)變換和求導(dǎo)的方法對三自由度運(yùn)動臺運(yùn)動學(xué)進(jìn)行了分析；然后不考慮防扭臂、液壓缸的質(zhì)量和慣量，基于牛頓-歐拉法建立了系統(tǒng)的單剛體動力學(xué)模型；本文還在運(yùn)動學(xué)分析和動力學(xué)分析的基礎(chǔ)上設(shè)計了系統(tǒng)的動力機(jī)構(gòu)，并給出了系統(tǒng)動力機(jī)構(gòu)在基本工況下的負(fù)載匹配曲線。
　　三自由度運(yùn)動平臺另外一個重要的研究方向是三自由度運(yùn)動平臺控制特性的研究，控制系統(tǒng)將直接決定系統(tǒng)最終達(dá)到的性能指標(biāo)。本文根據(jù)對稱閥控制非對稱缸的傳遞函數(shù)數(shù)學(xué)表達(dá)式，設(shè)計了簡單的PID