船舶運動模擬器用于在實驗室中再現(xiàn)船舶的運動狀態(tài),具備可靠性、經(jīng)濟性以及可控性等優(yōu)勢。液壓驅(qū)動船舶運動模擬器受液壓系統(tǒng)非線性等因素影響,存在跟蹤精度差、系統(tǒng)頻寬低等問題。傳統(tǒng)的基于線性模型的控制策略,并不能完全滿足運動模擬系統(tǒng)的精度要求。本課題以船舶運動模擬器液壓六自由度平臺系統(tǒng)為研究對象,對系統(tǒng)的非線性建模及控制策略問題開展研究。論文第二章主要研究液壓六自由度平臺系統(tǒng)聯(lián)合仿真建模問題。分別推導(dǎo)非對稱滑閥各節(jié)流閥口的流量方程、非對稱缸流量連續(xù)性方程及負載的力平衡方程,基于Matlab/simulink平臺,搭建非對稱閥控非對稱缸動力機構(gòu)的仿真模型。構(gòu)建船舶運動模擬器機械系統(tǒng)的三維模型,并將其導(dǎo)入至ADAMS平臺中,建立機械系統(tǒng)仿真模型。運用Matlab/Simulink建立控制系統(tǒng)模型,通過軟件間的交互接口,建立船舶運動模擬器液壓六自由度平臺聯(lián)合仿真模型,為選擇適當?shù)目刂撇呗缘於ɑA(chǔ)。論文第三章研究基于非線性模型的液壓六自由度平臺控制策略。通過運動學(xué)反解分析,將平臺位姿指令轉(zhuǎn)換為六個液壓缸的位移指令。為滿足運動模擬器階躍響應(yīng)及系統(tǒng)頻寬等動態(tài)指標的要求,提出基于頻率特性的振動控制補償和反饋... 

【文章來源】：大連海事大學(xué)遼寧省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．２車輛運動模擬器??Ｆｉ．?１．２?Ｖｅｈｉｃｌｅ?ｍｏｔｉｏｎ?ｓｉｍｕｌａｔｏｒ??

?伺服液壓驅(qū)動??為了更加真實的反映船舶的運動狀態(tài)，美國海軍航空工程Ｌａｋｅｈｕｒｓｔ研宄所成??功設(shè)計了六自由度船舶運動模擬器如圖１．３所示，該船舶運動模擬器可以完成船舶??在５級海況下的運動規(guī)律［１４］。此外，菲律賓ＫｏｎｇｓｂｅｒｇＭａｒｉｔｉｍｅ公司研宄出更加??先進的３６０°全視角圖景的船舶運動模擬器。接著，加拿大船舶運動模擬中心等公??司也研制出六自由度船舶運動模擬器［１５］。??圖１．３?Ｌａｋｅｈｕｒｓｔ研究所設(shè)計的船舶運動模擬器??Ｆｉｇ．?１．３?Ｓｈｉｐ?ｍｏｔｉｏｎ?ｓｉｍｕｌａｔｏｒ?ｄｅｓｉｇｎｅｄ?ｂｙ?ｔｈｅ?Ｌａｋｅｈｕｒｓｔ?Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ??１．２．２國內(nèi)船舶運動模擬器研究現(xiàn)狀??近些年，國內(nèi)許多單位和研宄機構(gòu)在船舶運動模擬器方面取得了一些成果。??上世紀９０年代，經(jīng)過中國船舶工業(yè)公司的技術(shù)專家鑒定，哈爾濱工程大學(xué)自行研??發(fā)的六自由度船舶運動模擬器系統(tǒng)，是當時國內(nèi)同類產(chǎn)品中控制精度最高、承載??－４－??

啥卻?霸碩?Ｄ餛鞣竅咝越?７掄婕翱刂撇唄匝袑]??重量最大、性能最優(yōu)越的船舶駕駛模擬設(shè)備［１６，１７］。如圖１．４為北京億美博公司自行??研發(fā)的用于潛艇訓(xùn)練的駕駛模擬器，該模擬器運用先進的數(shù)字液壓技術(shù)，通過控??制承載模擬器運動平臺的各個液壓缸的伸縮，來實現(xiàn)平臺的三種基本平移運動和??三種基本旋轉(zhuǎn)運動以及多自由度的復(fù)合運動。此外，華中科技大學(xué)研制出了用于??潛艇駕駛操作的六自由度模擬器，該六自由度模擬器可以用于潛艇操縱模擬訓(xùn)練。??中國人民解放軍海軍工程大學(xué)研制出了潛艇減搖模擬器。自行研制出了模擬船舶??航行的平臺［１８］。大連海事大學(xué)船舶機電裝備研究所也研制出六自由度船舶運動模??擬器，該模擬器由六條液壓缸驅(qū)動，負載質(zhì)量為２５００?ｋｇ，系統(tǒng)頻寬不低于４?Ｈｚ，??主要用于教學(xué)培訓(xùn)，其性能指標參數(shù)如表１．２所示。隨著國內(nèi)船舶運動模擬器研究??水平的深入和提高，國內(nèi)在這方面也相繼取得突破性進展。??＾?ｒ??圖１．４

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于ADAMS和AMESim的液壓六自由度平臺聯(lián)合仿真研究[J]. 韓壽松,晁智強,劉相波.  機床與液壓. 2013(09)
[2]基于ADAMS的一種新型六自由度并聯(lián)機構(gòu)的參數(shù)分析與仿真[J]. 王建平,彭凱.  機械傳動. 2011(05)
[3]基于干擾觀測器的艦船運動模擬器非線性控制[J]. 皮陽軍,王宣銀,李強,程佳.  機械工程學(xué)報. 2010(10)
[4]基于AMESim的液壓并聯(lián)機構(gòu)建模及耦合特性仿真[J]. 王偉,傅新,謝海波,楊華勇.  浙江大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2007(11)
[5]考慮閥口誤差的閥控非對稱液壓缸系統(tǒng)建模、仿真與試驗[J]. 李洪人,關(guān)廣豐,郭洪波,叢大成,張輝,葉正茂.  機械工程學(xué)報. 2007(09)
[6]基于Matlab/xPC Target的實時仿真系統(tǒng)研究[J]. 王超,王仕成,劉志國.  控制工程. 2007(S2)
[7]三維建模與三維動畫仿真技術(shù)的應(yīng)用[J]. 陳敏,沈耀仁.  機械設(shè)計與制造. 2005(08)
[8]液壓六自由度并聯(lián)機器人控制策略的研究[J]. 楊灝泉,趙克定,吳盛林.  機器人. 2004(03)
[9]非對稱缸電液伺服系統(tǒng)的靜態(tài)特性分析[J]. 李洪人,王棟梁,李春萍.  機械工程學(xué)報. 2003(02)
[10]飛行模擬器六自由度運動系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)及研究現(xiàn)狀[J]. 楊灝泉,趙克定,吳盛林,曹健.  系統(tǒng)仿真學(xué)報. 2002(01)

博士論文
[1]6D0F姿態(tài)控制平臺關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 任瑞.中國工程物理研究院 2012
[2]并聯(lián)4TPS-1PS型電動穩(wěn)定跟蹤平臺的特性及控制研究[D]. 程佳.浙江大學(xué) 2008
[3]并聯(lián)電液伺服六自由度平臺系統(tǒng)低速運動研究[D]. 李強.浙江大學(xué) 2008
[4]液壓驅(qū)動六自由度振動試驗系統(tǒng)控制策略研究[D]. 關(guān)廣豐.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007
[5]三自由度船舶運動模擬平臺及其液壓伺服驅(qū)動系統(tǒng)的研究[D]. 楊軍宏.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2007
[6]幾種空間少自由度并聯(lián)機器人機構(gòu)分析與綜合的理論研究[D]. 李仕華.燕山大學(xué) 2004

碩士論文
[1]電液伺服并聯(lián)六自由度船舶模擬器控制研究[D]. 李繼東.燕山大學(xué) 2015
[2]船舶模擬器六自由度平臺建模及控制算法研究[D]. 陳晶晶.大連海事大學(xué) 2015
[3]六自由度并聯(lián)船舶運動模擬器的設(shè)計及其控制系統(tǒng)設(shè)計[D]. 呂鋒.江蘇科技大學(xué) 2012
[4]具有360度回轉(zhuǎn)功能的六自由度運動平臺的優(yōu)化設(shè)計[D]. 謝艷平.華中科技大學(xué) 2008
[5]液壓六自由度并聯(lián)機構(gòu)虛擬樣機研究[D]. 黨田峰.浙江大學(xué) 2008
[6]六自由度平臺設(shè)計及控制方法研究[D]. 汪漢生.哈爾濱工程大學(xué) 2008
[7]基于虛擬現(xiàn)實的六自由度平臺系統(tǒng)設(shè)計與仿真[D]. 孫文磊.廈門大學(xué) 2006
[8]六自由度運動模擬器結(jié)構(gòu)參數(shù)分析設(shè)計[D]. 劉小初.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006
[9]基于AMESim的液壓系統(tǒng)建模與仿真技術(shù)研究[D]. 劉海麗.西北工業(yè)大學(xué) 2006
[10]船舶運動模擬平臺電液伺服控制系統(tǒng)研究[D]. 陳浩鋒.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2005



本文編號：3500359