高精度、重載荷三自由度搖擺臺的閉環(huán)控制設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、搖擺試驗(yàn)臺可以模擬各種空間運(yùn)動姿態(tài)，在飛行模擬器、船舶運(yùn)動模擬器、坦克模擬器和地震模擬器等領(lǐng)域有十分重要的應(yīng)用。目前已有的試驗(yàn)臺在精度和帶載能力上還不能完全滿足實(shí)際的需要，并且因采用液壓驅(qū)動方式，維護(hù)成本高、容易產(chǎn)生污染。本文研究設(shè)計(jì)了一種新型的搖擺臺系統(tǒng)，采用并聯(lián)結(jié)構(gòu)、電機(jī)驅(qū)動、半閉環(huán)和全閉環(huán)組合控制的方式，滿足了靜態(tài)定位精度高、連續(xù)搖擺運(yùn)動平滑和高帶載能力的要求。 本文首先對搖擺臺的結(jié)構(gòu)形式、運(yùn)動插補(bǔ)技術(shù)和運(yùn)動控制器技術(shù)進(jìn)行

2、了詳細(xì)的論述。利用先進(jìn)的約束螺旋理論消除虛約束的影響并對搖擺臺進(jìn)行了自由度分析。數(shù)字仿真驗(yàn)證了機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和理論分析的正確性。隨后，論文對搖擺臺進(jìn)行了運(yùn)動學(xué)分析，求得了位置逆解的解析表達(dá)式。同時(shí)還討論了特定輸入條件下的運(yùn)動正解。分析結(jié)果表明，在合適的電動缸伸縮量條件下，搖擺臺運(yùn)動正解也是唯一的，確保了搖擺臺位置控制的準(zhǔn)確性和唯一性。 本研究利用運(yùn)動控制卡、伺服電缸和高精度光電編碼器構(gòu)建了半閉環(huán)和全閉環(huán)組合控制系統(tǒng)。設(shè)計(jì)了連續(xù)轉(zhuǎn)動和點(diǎn)