本文關(guān)鍵詞：六自由度船舶運動模擬試驗臺的設(shè)計

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【摘要】：六自由度船舶運動模擬試驗臺作為并聯(lián)機器人的一種,發(fā)展迅速、應(yīng)用廣泛,它能夠在實驗室將船舶在海洋中的搖擺姿態(tài)模擬出來,可以將艦載武器、設(shè)備、儀器等放在六自由度船舶運動模擬試驗臺上進行陸地試驗,驗證艦載武器、設(shè)備或儀器等的可靠性,減少海上試驗風(fēng)險和次數(shù),從而降低武器、設(shè)備或儀器等的試驗成本和研制周期。本文針對六自由度船舶運動模擬試驗臺的使用環(huán)境和特殊的升沉幅度要求,同時考慮到系統(tǒng)的可靠性和成本,對六自由度船舶運動模擬試驗臺進行了總體設(shè)計、機械系統(tǒng)和控制系統(tǒng)設(shè)計。根據(jù)六自由度船舶運動模擬試驗臺的總體設(shè)計要求、性能指標要求及接口要求等,采用六自由度Stewart平臺結(jié)構(gòu)與升降平臺相結(jié)合的方案,對整個六自由度船舶運動模擬試驗臺進行了總體設(shè)計；對機械系統(tǒng)進行了誤差建模和有限元分析,并對主要元器件如升降機、電動缸等進行選型計算；對控制系統(tǒng)進行了運動學(xué)、幅頻特性、相頻特性分析,并利用Visual C++編寫運動控制程序、姿態(tài)解算程序及管理界面程序等。最后,利用�？怂箍档娜S激光測量系統(tǒng)對六自由度船舶運動模擬試驗臺的定位精度和重復(fù)定位精度進行了測試,測試結(jié)果滿足試驗臺的性能指標要求,達到了預(yù)期的成果。
【關(guān)鍵詞】：六自由度 船舶運動模擬試驗臺 控制系統(tǒng) 并聯(lián)機構(gòu)
【學(xué)位授予單位】：華東理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：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 六自由度平臺研究現(xiàn)狀10-16
• 1.2.1 并聯(lián)機構(gòu)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-13
• 1.2.2 并聯(lián)運動系統(tǒng)的理論研究狀況13-16
• 1.3 論文的研究內(nèi)容與安排16-18
• 第2章 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計18-24
• 2.1 設(shè)計要求18-19
• 2.1.1 總體設(shè)計要求18
• 2.1.2 性能指標要求18
• 2.1.3 接口要求18-19
• 2.2 結(jié)構(gòu)組成19-22
• 2.2.1 機械系統(tǒng)20-21
• 2.2.2 控制系統(tǒng)21
• 2.2.3 測量系統(tǒng)21-22
• 2.3 工作原理22
• 2.4 本章小結(jié)22-24
• 第3章 機械系統(tǒng)設(shè)計24-37
• 3.1 電動平臺24-33
• 3.1.1 電動平臺組成24-26
• 3.1.2 結(jié)構(gòu)參數(shù)及高度26-27
• 3.1.3 能達到的指標27-28
• 3.1.4 精度分析28-33
• 3.2 升降平臺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)控計算機39
• 4.2.2 運動控制計算機39-40
• 4.2.3 伺服驅(qū)動器40
• 4.2.4 驅(qū)動系統(tǒng)40-42
• 4.3 六自由度平臺的運動學(xué)分析42-52
• 4.3.1 空間剛體位姿表示方法42-43
• 4.3.2 空間剛體上某點在慣性坐標系中的坐標表示方法43
• 4.3.3 六自由度平臺支腿長和空間位姿的相互關(guān)系43-45
• 4.3.4 運動影響系數(shù)及分析45-47
• 4.3.5 正解過程的實現(xiàn)47-50
• 4.3.6 上平臺的誤差模型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 六自由度試驗臺測試效果61-65
• 5.1 定位精度測試61-62
• 5.2 重復(fù)定位精度測試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66-69
• 致謝69

【參考文獻】

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本文編號：726660