本文關(guān)鍵詞：氣浮臺系統(tǒng)關(guān)鍵控制技術(shù)研究與實現(xiàn)

  更多相關(guān)文章： 氣浮臺 調(diào)平系統(tǒng) 位移控制 壓力補償 滑�？刂�

【摘要】：伴隨著科技的迅速發(fā)展,許多大國對于太空資源的競爭愈演愈烈,對此要求的航天器的結(jié)構(gòu)以及任務(wù)的復(fù)雜度都在隨著時間的增加而增加,從而為了保證太空實驗的成功,也進(jìn)一步突顯地面全物理仿真試驗的重要性和復(fù)雜性。本論文是一個以全物理地面仿真試驗作為研究方向,主要針對氣浮臺系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)和應(yīng)用進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計和實現(xiàn)。其中氣浮臺系統(tǒng)主要分為兩個子系統(tǒng):二次平臺系統(tǒng)和六自由度氣浮臺系統(tǒng),其中二次平臺降低了對大理石平臺平整度的要求,氣浮臺系統(tǒng)總共有8個子系統(tǒng),本文主要針對其中的三個子系統(tǒng)進(jìn)行了相關(guān)設(shè)計和實現(xiàn),即二次平臺基座支撐調(diào)平系統(tǒng)、氣浮臺垂向位移和氣壓控制系統(tǒng)來進(jìn)行相關(guān)設(shè)計和實現(xiàn)。二次平臺基座支撐調(diào)平系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn),首先對調(diào)平系統(tǒng)進(jìn)行了相關(guān)說明和介紹,給出了本項目中基座支撐調(diào)平系統(tǒng)所設(shè)計到的調(diào)平方法,即四點中心不動調(diào)平法,進(jìn)行了該方法的說明和相關(guān)公式推力最終得到了調(diào)平公式;然后對主控模塊進(jìn)型了說明和設(shè)計,并完成基于主控模塊的軟硬件設(shè)計,包括芯片的選擇、電路設(shè)計、軟件設(shè)計;最后完成了基于PID參數(shù)整定的控制器的設(shè)計,并完成了最終真?zhèn)�基座支撐調(diào)平系統(tǒng)的調(diào)試工作,并進(jìn)行了相關(guān)的討論和驗證,進(jìn)一步說明了該系統(tǒng)的合理性。氣浮臺垂向控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn),首先對六自由度氣浮臺垂向控制系統(tǒng)的進(jìn)行設(shè)計和仿真,為此首先建立氣浮臺垂向系統(tǒng)的的運動學(xué)模型;然后介紹了滑�？刂�;并且分別進(jìn)行了基于比例滑模和基于趨近律和一階動態(tài)滑模的滑模控制對位移控制進(jìn)行了仿真和研究以及基于改進(jìn)的比例切換滑�？刂频臍馇粴鈮嚎刂频难芯亢头抡�,并進(jìn)了外擾動的仿真和討論以及PID控制器對比;最后進(jìn)行了垂向控制系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)說明,從硬件和軟件兩個方面來進(jìn)行相關(guān)說明,并對垂向控制系統(tǒng)進(jìn)行了相關(guān)實驗驗證。
【關(guān)鍵詞】：氣浮臺 調(diào)平系統(tǒng) 位移控制 壓力補償 滑�？刂�
【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】：2016
【分類號】：V416.8
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第1章 緒論8-14
• 1.1 課題背景及研究的目的8-9
• 1.1.1 課題的來源8
• 1.1.2 課題研究的背景8-9
• 1.2 氣浮臺系統(tǒng)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-12
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀9-10
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.3 研究現(xiàn)狀評述11-12
• 1.3 課題研究內(nèi)容12-14
• 1.3.1 課題的項目背景12
• 1.3.2 本文的主要研究內(nèi)容12-14
• 第2章 氣浮臺系統(tǒng)構(gòu)成14-23
• 2.1 引言14
• 2.2 氣浮臺系統(tǒng)的基本組成14-17
• 2.2.1 二次平臺系統(tǒng)14-15
• 2.2.2 六自由度氣浮臺系統(tǒng)15-16
• 2.2.3 氣浮臺系統(tǒng)圖述16-17
• 2.3 性能指標(biāo)17
• 2.4 二次平臺基座支撐調(diào)平系統(tǒng)選型17-19
• 2.5 氣浮臺垂向控制系統(tǒng)選型19-22
• 2.6 本章小結(jié)22-23
• 第3章 二次平臺基座支撐調(diào)平系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)23-40
• 3.1 引言23
• 3.2 基座支撐調(diào)平系統(tǒng)的調(diào)平方法23-28
• 3.2.1 基于四點式的調(diào)平系統(tǒng)23-24
• 3.2.2 調(diào)平算法24-28
• 3.3 二次平臺基座支撐調(diào)平系統(tǒng)28-33
• 3.3.1 基座支撐調(diào)平系統(tǒng)的原理28-29
• 3.3.2 基座支撐調(diào)平系統(tǒng)的硬件實現(xiàn)29-30
• 3.3.3 基座支撐調(diào)平系統(tǒng)的軟件實現(xiàn)30-33
• 3.4 基座支撐調(diào)平系統(tǒng)的控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)33-39
• 3.4.1 PID控制器33-35
• 3.4.2 基座支撐系統(tǒng)的實現(xiàn)與驗證35-39
• 3.5 本章小結(jié)39-40
• 第4章 氣浮臺垂向控制系統(tǒng)的建模與仿真40-60
• 4.1 引言40
• 4.2 氣浮臺垂向控制系統(tǒng)的運動學(xué)建模40-43
• 4.3 滑模變結(jié)構(gòu)控制43-45
• 4.3.1 滑�？刂坪喗�43
• 4.3.2 滑模變結(jié)構(gòu)控制的基本原理43-44
• 4.3.3 比例切換和趨近律滑模控制方法44-45
• 4.4 基于滑�？刂频拇瓜驓鈮合到y(tǒng)仿真45-59
• 4.4.1 一種改進(jìn)的比例切換滑�？刂�45-46
• 4.4.2 基于改進(jìn)比例切換滑模氣壓控制器仿真46-52
• 4.4.3 基于比例切換滑模位移跟蹤控制器設(shè)計52-55
• 4.4.4 基于趨近律滑模位移跟蹤控制器設(shè)計55-59
• 4.5 本章小結(jié)59-60
• 第5章 氣浮臺垂向控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)60-74
• 5.1 引言60
• 5.2 垂向控制系統(tǒng)設(shè)計60-62
• 5.3 垂向控制系統(tǒng)的實現(xiàn)62-66
• 5.3.1 系統(tǒng)的硬件實現(xiàn)62-63
• 5.3.2 系統(tǒng)的軟件實現(xiàn)63-66
• 5.4 垂向控制系統(tǒng)實際調(diào)試66-72
• 5.4.1 垂向位移試驗66-68
• 5.4.2 垂向力學(xué)試驗68-72
• 5.5 本章小結(jié)72-74
• 結(jié)論74-75
• 參考文獻(xiàn)75-80
• 致謝80

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本文編號：924180