本文關(guān)鍵詞：六自由度船舶運(yùn)動(dòng)模擬試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)

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【摘要】：六自由度船舶運(yùn)動(dòng)模擬試驗(yàn)臺(tái)作為并聯(lián)機(jī)器人的一種,發(fā)展迅速、應(yīng)用廣泛,它能夠在實(shí)驗(yàn)室將船舶在海洋中的搖擺姿態(tài)模擬出來(lái),可以將艦載武器、設(shè)備、儀器等放在六自由度船舶運(yùn)動(dòng)模擬試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行陸地試驗(yàn),驗(yàn)證艦載武器、設(shè)備或儀器等的可靠性,減少海上試驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)和次數(shù),從而降低武器、設(shè)備或儀器等的試驗(yàn)成本和研制周期。本文針對(duì)六自由度船舶運(yùn)動(dòng)模擬試驗(yàn)臺(tái)的使用環(huán)境和特殊的升沉幅度要求,同時(shí)考慮到系統(tǒng)的可靠性和成本,對(duì)六自由度船舶運(yùn)動(dòng)模擬試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行了總體設(shè)計(jì)、機(jī)械系統(tǒng)和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。根據(jù)六自由度船舶運(yùn)動(dòng)模擬試驗(yàn)臺(tái)的總體設(shè)計(jì)要求、性能指標(biāo)要求及接口要求等,采用六自由度Stewart平臺(tái)結(jié)構(gòu)與升降平臺(tái)相結(jié)合的方案,對(duì)整個(gè)六自由度船舶運(yùn)動(dòng)模擬試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行了總體設(shè)計(jì)；對(duì)機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行了誤差建模和有限元分析,并對(duì)主要元器件如升降機(jī)、電動(dòng)缸等進(jìn)行選型計(jì)算；對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)、幅頻特性、相頻特性分析,并利用Visual C++編寫運(yùn)動(dòng)控制程序、姿態(tài)解算程序及管理界面程序等。最后,利用海克斯康的三軸激光測(cè)量系統(tǒng)對(duì)六自由度船舶運(yùn)動(dòng)模擬試驗(yàn)臺(tái)的定位精度和重復(fù)定位精度進(jìn)行了測(cè)試,測(cè)試結(jié)果滿足試驗(yàn)臺(tái)的性能指標(biāo)要求,達(dá)到了預(yù)期的成果。
【關(guān)鍵詞】：六自由度 船舶運(yùn)動(dòng)模擬試驗(yàn)臺(tái) 控制系統(tǒng) 并聯(lián)機(jī)構(gòu)
【學(xué)位授予單位】：華東理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U661.7
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 引言9-18
• 1.1 課題背景和意義9-10
• 1.2 六自由度平臺(tái)研究現(xiàn)狀10-16
• 1.2.1 并聯(lián)機(jī)構(gòu)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-13
• 1.2.2 并聯(lián)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的理論研究狀況13-16
• 1.3 論文的研究?jī)?nèi)容與安排16-18
• 第2章 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)18-24
• 2.1 設(shè)計(jì)要求18-19
• 2.1.1 總體設(shè)計(jì)要求18
• 2.1.2 性能指標(biāo)要求18
• 2.1.3 接口要求18-19
• 2.2 結(jié)構(gòu)組成19-22
• 2.2.1 機(jī)械系統(tǒng)20-21
• 2.2.2 控制系統(tǒng)21
• 2.2.3 測(cè)量系統(tǒng)21-22
• 2.3 工作原理22
• 2.4 本章小結(jié)22-24
• 第3章 機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)24-37
• 3.1 電動(dòng)平臺(tái)24-33
• 3.1.1 電動(dòng)平臺(tái)組成24-26
• 3.1.2 結(jié)構(gòu)參數(shù)及高度26-27
• 3.1.3 能達(dá)到的指標(biāo)27-28
• 3.1.4 精度分析28-33
• 3.2 升降平臺(tái)33-36
• 3.2.1 工作原理33
• 3.2.2 結(jié)構(gòu)組成33-36
• 3.2.3 受力分析36
• 3.3 本章小結(jié)36-37
• 第4章 控制系統(tǒng)37-61
• 4.1 控制方案的選擇37-38
• 4.2 控制系統(tǒng)組成38-42
• 4.2.1 監(jiān)控計(jì)算機(jī)39
• 4.2.2 運(yùn)動(dòng)控制計(jì)算機(jī)39-40
• 4.2.3 伺服驅(qū)動(dòng)器40
• 4.2.4 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)40-42
• 4.3 六自由度平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析42-52
• 4.3.1 空間剛體位姿表示方法42-43
• 4.3.2 空間剛體上某點(diǎn)在慣性坐標(biāo)系中的坐標(biāo)表示方法43
• 4.3.3 六自由度平臺(tái)支腿長(zhǎng)和空間位姿的相互關(guān)系43-45
• 4.3.4 運(yùn)動(dòng)影響系數(shù)及分析45-47
• 4.3.5 正解過程的實(shí)現(xiàn)47-50
• 4.3.6 上平臺(tái)的誤差模型50-52
• 4.4 控制系統(tǒng)幅頻特性和相頻特性52
• 4.5 數(shù)字控制算法52-54
• 4.6 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)54-60
• 4.6.1 軟件流程圖54-57
• 4.6.2 控制系統(tǒng)軟件界面57-60
• 4.7 本章小結(jié)60-61
• 第5章 六自由度試驗(yàn)臺(tái)測(cè)試效果61-65
• 5.1 定位精度測(cè)試61-62
• 5.2 重復(fù)定位精度測(cè)試62-64
• 5.3 本章小結(jié)64-65
• 第6章 全文總結(jié)和展望65-66
• 參考文獻(xiàn)66-69
• 致謝69

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：726660