本文關(guān)鍵詞：雙端虎克鉸型并聯(lián)六自由度平臺(tái)運(yùn)動(dòng)及其控制系統(tǒng)的研究

  更多相關(guān)文章： 虎克鉸 運(yùn)動(dòng)學(xué) 動(dòng)力學(xué) 模態(tài)分析 模糊PID

【摘要】：六自由度平臺(tái)自從被D.Stewar提出以來,已經(jīng)得到了國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注和研究。由于六自由度平臺(tái)具有并聯(lián)機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn),所以其在眾多領(lǐng)域內(nèi)都有了廣泛的應(yīng)用。本課題研究的是雙端虎克鉸型并聯(lián)六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái),與球鉸相比,虎克鉸具有更大的轉(zhuǎn)角范圍,可以使平臺(tái)具有更大的工作空間。本文將對(duì)雙端虎克鉸型并聯(lián)六自由度平臺(tái)進(jìn)行理論分析和研究,具體研究內(nèi)容如下：首先本文簡(jiǎn)要介紹了六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的發(fā)展歷史、研究現(xiàn)狀及應(yīng)用,對(duì)六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)進(jìn)行了詳細(xì)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析并通過Adams軟件對(duì)平臺(tái)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真。運(yùn)用Ansys軟件對(duì)平臺(tái)進(jìn)行模態(tài)分析,通過前三階固有頻率變形圖和節(jié)點(diǎn)位移云圖可以得出平臺(tái)與振動(dòng)源是否會(huì)發(fā)生共振。其次本文對(duì)六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的液壓系統(tǒng)進(jìn)行了理論分析并繪制了六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的液壓系統(tǒng)原理圖,然后根據(jù)技術(shù)要求完成系統(tǒng)關(guān)鍵元器件的計(jì)算和選型工作,并對(duì)伺服閥、齒輪泵、位移傳感器的工作原理進(jìn)行了介紹。最后為了提高六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)控制系統(tǒng)的控制精度和響應(yīng)速度,我們對(duì)模糊PD控制器進(jìn)行了設(shè)計(jì)。通過MATLAB軟件的仿真比較,我們得出模糊PID控制器具有穩(wěn)定性好、快速性好、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。在一定范圍內(nèi)增大阻尼比和固有頻率可以提高系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能,這些參數(shù)的研究也為后續(xù)平臺(tái)的改進(jìn)和系統(tǒng)的優(yōu)化提供了參考。
【關(guān)鍵詞】：虎克鉸 運(yùn)動(dòng)學(xué) 動(dòng)力學(xué) 模態(tài)分析 模糊PID
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH112;TP273
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-15
• 第一章 緒論15-24
• 1.1 課題來源及研究意義15-16
• 1.2 六自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介16
• 1.3 國內(nèi)外研究歷史與現(xiàn)狀分析16-18
• 1.4 六自由度平臺(tái)的應(yīng)用18-22
• 1.4.1 運(yùn)動(dòng)模擬器18-20
• 1.4.2 微型并聯(lián)機(jī)構(gòu)20
• 1.4.3 并聯(lián)機(jī)床20-21
• 1.4.4 娛樂設(shè)備21-22
• 1.5 課題研究內(nèi)容及研究方法22-24
• 第二章 六自由度平臺(tái)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)學(xué)分析24-37
• 2.1 引言24
• 2.2 六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的機(jī)構(gòu)分析24-25
• 2.3 六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析25-29
• 2.3.1 位置反解25-26
• 2.3.2 速度反解26-27
• 2.3.3 加速度反解27
• 2.3.4 運(yùn)動(dòng)學(xué)正解27-29
• 2.4 六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)29-31
• 2.4.1 六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)及技術(shù)參數(shù)29-31
• 2.5 六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)學(xué)建模及仿真31-36
• 2.5.1 六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)三維模型的建立31-32
• 2.5.2 六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真32-34
• 2.5.3 仿真分析34-36
• 2.6 本章小結(jié)36-37
• 第三章 六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的動(dòng)力學(xué)和模態(tài)分析37-49
• 3.1 引言37
• 3.2 六自由度平臺(tái)動(dòng)力學(xué)方程的建立37-41
• 3.2.1 六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)坐標(biāo)系的建立37-39
• 3.2.2 驅(qū)動(dòng)力和驅(qū)動(dòng)力矩39-40
• 3.2.3 動(dòng)力學(xué)方程的建立40-41
• 3.3 六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的動(dòng)力學(xué)分析與仿真41-42
• 3.4 模態(tài)分析42-48
• 3.4.1 液壓缸建模42-44
• 3.4.2 液壓缸的模態(tài)分析44-48
• 3.5 本章小結(jié)48-49
• 第四章 六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)液壓伺服系統(tǒng)的設(shè)計(jì)49-59
• 4.1 引言49
• 4.2 液壓伺服系統(tǒng)簡(jiǎn)介49-50
• 4.3 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及各部件選型50-58
• 4.3.1 液壓系統(tǒng)油源的選擇50
• 4.3.2 液壓伺服系統(tǒng)控制方式的選擇50-51
• 4.3.3 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)51-52
• 4.3.4 伺服液壓缸的設(shè)計(jì)52
• 4.3.5 液壓缸傳遞函數(shù)的建立52-53
• 4.3.6 液壓泵的選擇53-55
• 4.3.7 伺服閥的選擇55-57
• 4.3.8 伺服閥傳遞函數(shù)的建立57
• 4.3.9 位移傳感器的選型57-58
• 4.4 本章小結(jié)58-59
• 第五章 六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及仿真59-69
• 5.1 引言59
• 5.2 六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的工作原理59-60
• 5.3 控制系統(tǒng)硬件系統(tǒng)的簡(jiǎn)介60
• 5.4 控制系統(tǒng)軟件系統(tǒng)的簡(jiǎn)介60-64
• 5.4.1 上位機(jī)軟件部分簡(jiǎn)介60-64
• 5.5 控制系統(tǒng)算法的研究64-65
• 5.5.1 PID控制的簡(jiǎn)介64-65
• 5.5.2 模糊PID控制的簡(jiǎn)介65
• 5.6 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及仿真65-68
• 5.6.1 模糊PID設(shè)計(jì)65-66
• 5.6.2 基于simulink的控制部分仿真分析66-68
• 5.7 本章小結(jié)68-69
• 第六章 總結(jié)與展望69-71
• 6.1 總結(jié)69
• 6.2 展望69-71
• 參考文獻(xiàn)71-74
• 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動(dòng)及成果情況74

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本文編號(hào)：730680