本文關(guān)鍵詞：三軸光學(xué)跟蹤試驗轉(zhuǎn)臺的動力學(xué)仿真研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 三軸光學(xué)跟蹤試驗轉(zhuǎn)臺是一種在實驗室條件下復(fù)現(xiàn)飛行器或?qū)椩诳罩酗w行姿態(tài)半實物仿真的有力工具,它和目標發(fā)生裝置組合在一起模擬導(dǎo)彈跟蹤目標的過程,可以真實地模擬出導(dǎo)彈等飛行器在空間的各種姿態(tài)和動力學(xué)特性,從而對其傳感器件、控制系統(tǒng)和執(zhí)行機構(gòu)等硬件設(shè)備的性能加以測試和評價,為飛行器的研制、改進和再設(shè)計提供各種參考依據(jù)。計算機性能的飛速提高和虛擬樣機仿真技術(shù)的迅速發(fā)展,為三軸仿真轉(zhuǎn)臺動力學(xué)仿真的深入研究提供了必要的條件。 ADAMS是世界上應(yīng)用最廣泛的機械系統(tǒng)動力學(xué)仿真分析軟件。本文基于ADAMS軟件和MATLAB軟件的聯(lián)合仿真,對三軸仿真轉(zhuǎn)臺的動力學(xué)虛擬模型進行了仿真控制分析。本論文的研究對于提高三軸光學(xué)跟蹤試驗轉(zhuǎn)臺以至于所有電動仿真轉(zhuǎn)臺的伺服控制系統(tǒng)的精度來說,是一項十分重要和有意義的工作。 首先對轉(zhuǎn)臺的系統(tǒng)組成進行了闡述;通過理論分析推導(dǎo)出了轉(zhuǎn)臺的動力學(xué)方程,并建立了無刷直流力矩電機的簡化模型,得到其簡化的等效傳遞函數(shù),將二者聯(lián)立得到了三軸轉(zhuǎn)臺的控制對象微分方程,為深入分析和研究轉(zhuǎn)臺的性能提供了基礎(chǔ)。 研究了耦合對系統(tǒng)精度的影響,提出了采用基于解耦控制的動態(tài)魯棒補償法,仿真實驗結(jié)果證明了其有效性。 針對仿真轉(zhuǎn)臺低速、高頻響、高精度等性能指標的要求,分析了PID控制策略、加速度反饋、速度反饋、輸入信號微分前饋等控制方式,采用PID控制與速度反饋、位置反饋以及輸入信號的微分前饋結(jié)合起來的復(fù)合控制策略,充分利用反饋和前饋的優(yōu)勢,對轉(zhuǎn)臺的位置伺服系統(tǒng)進行研究。 對ADAMS和MATLAB集成仿真環(huán)境做了概述,介紹了ADAMS/Controls聯(lián)合仿真方法,在MATLAB/Simulink中建立控制模型,與ADAMS機械系統(tǒng)模型結(jié)合起來,進行機電一體化聯(lián)合仿真分析。通過一系列的動力學(xué)仿真試驗,證明本文中選用的控制方法有利于改善三軸轉(zhuǎn)臺的帶寬和動態(tài)跟蹤性能,為三軸光學(xué)跟蹤試驗轉(zhuǎn)臺的研究開發(fā)和具體設(shè)計工作提供了一定的理論依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：三軸光學(xué)跟蹤試驗轉(zhuǎn)臺 ADAMS 動力學(xué) 聯(lián)合仿真
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號】：V216.8
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-18
• 1.1 課題研究的背景和意義9-10
• 1.2 三軸光學(xué)跟蹤試驗轉(zhuǎn)臺及其發(fā)展概況10-13
• 1.2.1 國內(nèi)外仿真轉(zhuǎn)臺的發(fā)展概況10-11
• 1.2.2 三軸轉(zhuǎn)臺控制系統(tǒng)研究的主要問題和現(xiàn)狀11-13
• 1.3 機械系統(tǒng)動力學(xué)分析與仿真的發(fā)展13-16
• 1.3.1 多體系統(tǒng)動力學(xué)簡介13-14
• 1.3.2 虛擬樣機技術(shù)14-15
• 1.3.3 機械系統(tǒng)動力學(xué)仿真與分析的發(fā)展15-16
• 1.4 課題來源及主要研究內(nèi)容16-18
• 第2章 三軸光學(xué)跟蹤試驗轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)組成及建模18-30
• 2.1 引言18
• 2.2 轉(zhuǎn)臺的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計18-20
• 2.3 三軸仿真轉(zhuǎn)臺的動力學(xué)方程20-27
• 2.3.1 基本概念和定理20-22
• 2.3.2 轉(zhuǎn)臺動力學(xué)方程的建立22-27
• 2.4 三軸仿真轉(zhuǎn)臺控制對象數(shù)學(xué)模型27-28
• 2.5 本章小結(jié)28-30
• 第3章 三軸光學(xué)跟蹤試驗轉(zhuǎn)臺解耦問題的研究30-39
• 3.1 引言30
• 3.2 耦合對系統(tǒng)的影響30-31
• 3.3 常用的解耦方法31-33
• 3.4 魯棒補償解耦控制器設(shè)計33-37
• 3.4.1 魯棒補償解耦控制器原理33-34
• 3.4.2 歸零因子環(huán)節(jié)的設(shè)計34-35
• 3.4.3 低通濾波器F(s)的設(shè)計35-36
• 3.4.4 轉(zhuǎn)臺魯棒補償解耦控制器的設(shè)計36-37
• 3.5 仿真結(jié)果37-38
• 3.6 本章小結(jié)38-39
• 第4章 伺服系統(tǒng)控制策略設(shè)計39-51
• 4.1 引言39
• 4.2 控制回路設(shè)置39-40
• 4.3 轉(zhuǎn)臺快速性分析40-45
• 4.3.1 加速度反饋42-43
• 4.3.2 速度反饋43
• 4.3.3 反饋和前饋復(fù)合控制43-44
• 4.3.4 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制44-45
• 4.4 轉(zhuǎn)臺的控制策略45-50
• 4.4.1 PID控制算法45-47
• 4.4.2 輸入信號微分前饋復(fù)合控制系統(tǒng)47-50
• 4.5 本章小結(jié)50-51
• 第5章 三軸光學(xué)跟蹤試驗轉(zhuǎn)臺的動力學(xué)仿真51-64
• 5.1 引言51
• 5.2 ADAMS與MATLAB的聯(lián)合仿真51-54
• 5.2.1 聯(lián)合仿真環(huán)境介紹51-53
• 5.2.2 聯(lián)合仿真方法概述53-54
• 5.3 轉(zhuǎn)臺聯(lián)合仿真分析過程54-57
• 5.3.1 用Solidworks軟件圖形演示建立的模型54-55
• 5.3.2 ADAMS軟件中得到的模型輸出55-56
• 5.3.3 模型輸入輸出變量56
• 5.3.4 控制系統(tǒng)模型導(dǎo)入56-57
• 5.4 轉(zhuǎn)臺伺服系統(tǒng)控制策略仿真分析57-61
• 5.5 轉(zhuǎn)臺伺服系統(tǒng)控制策略實驗研究61-62
• 5.6 本章小結(jié)62-64
• 結(jié)論64-66
• 參考文獻66-70
• 哈爾濱工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明70
• 哈爾濱工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文使用授權(quán)書70
• 哈爾濱工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位涉密論文管理70-71
• 致謝71

【引證文獻】

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  本文關(guān)鍵詞：三軸光學(xué)跟蹤試驗轉(zhuǎn)臺的動力學(xué)仿真研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：439313